Bridge là gì? Công dụng, ưu nhược điểm khi dùng Bridge trong kết nối mạng

Trong hệ thống mạng, Bridge đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối các mạng cục bộ (LAN), đặc biệt khi chúng khác về giao thức, kiến trúc hoặc tốc độ truyền dữ liệu. Cùng với Router, Bridge là một trong những thiết bị kết nối mạng cơ bản nhất, tuy nhiên chúng có các đặc tính và chức năng khác nhau. Bridge hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu, góp phần quản lý và chuyển tiếp dữ liệu giữa các phân đoạn mạng. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về Bridge là gì, từ chức năng cơ bản đến ưu điểm và nhược điểm mà nó mang lại cho hệ thống mạng.

1. Bridge là gì?

Bridge, hoặc còn được biết đến với tên gọi "cầu nối", là một thiết bị mạng có chức năng kết nối nhiều mạng LAN (mạng cục bộ) lại với nhau để tạo thành một mạng LAN lớn hơn. Việc này được gọi là quá trình kết nối mạng.

Cầu nối hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu của mô hình OSI, thường được gọi là bộ chuyển mạch Layer 2. Chức năng của nó giống như việc xây dựng một liên kết để các thành phần khác nhau trở thành một phần của cùng một mạng. Sơ đồ minh họa một cầu nối hai mạng LAN như sau:

Một cầu nối đơn giản thường có hai cổng, trong khi cầu nối phức tạp hơn có thể có nhiều cổng hơn. Mỗi cổng của cầu nối được kết nối với một đoạn mạng cụ thể. Cầu nối quan sát và giám sát gói tin trên từng mạng. Khi nhận thấy một gói tin từ một máy tính trong một mạng và cần gửi đến một máy tính trong mạng khác, cầu nối sẽ sao chép và chuyển gói tin đó tới mạng đích. Tuy nhiên, cầu nối chỉ có khả năng kết nối các mạng cùng loại, và việc kết nối mạng có tốc độ cao khi chúng ở xa nhau có thể gặp phức tạp hơn.

2. Công dụng của Bridge

• Cầu nối kết nối hai hoặc nhiều mạng LAN khác nhau với cùng giao thức và cung cấp kênh liên lạc giữa các thiết bị (nút) trong mạng đó.
• Bằng việc kết hợp nhiều mạng LAN, cầu nối giúp mở rộng dung lượng của mạng LAN.
• Do hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu, chúng truyền dữ liệu dưới dạng các khung dữ liệu. Khi nhận một khung dữ liệu, cầu nối tham chiếu vào cơ sở dữ liệu để quyết định xem liệu có truyền, chuyển tiếp hay loại bỏ khung đó.

Khi một khung có địa chỉ MAC đích thuộc cùng mạng với cầu nối, nó sẽ được chuyển trực tiếp tới nút đích và sau đó loại bỏ.

Nếu một khung có địa chỉ MAC đích trong mạng được kết nối, cầu nối sẽ tiếp tục chuyển tiếp khung về phía mạng đích.

• Bằng cách quyết định xem liệu chuyển tiếp hay loại bỏ một khung, cầu nối ngăn chặn sự cố từ một nút bị lỗi duy nhất ảnh hưởng đến toàn bộ mạng.
• Trong trường hợp không có địa chỉ MAC đích có sẵn, các cầu nối có thể phát các khung dữ liệu đến mọi nút. Họ duy trì bảng địa chỉ MAC để khám phá các phân đoạn mới.
• Để đảm bảo chức năng hoàn chỉnh, lý tưởng là các cầu nối cần phải minh bạch mà không cần thay đổi phần cứng, phần mềm hoặc kiến trúc lớn để triển khai chúng.
• Các cầu nối có khả năng chuyển đổi mọi loại gói, bao gồm cả gói IP hoặc gói AppleTalk, từ tầng mạng bên trên. Điều này xuất phát từ việc các cầu nối không kiểm tra trường thông tin tải của khung dữ liệu, mà chỉ quan tâm đến địa chỉ MAC để thực hiện việc chuyển đổi.
• Cầu nối cũng có khả năng kết nối các mạng LAN ảo (VLAN) để tạo thành một VLAN lớn hơn.
• Cầu nối không dây được sử dụng để kết nối các mạng không dây hoặc mạng có phân đoạn không dây.

3. Những ưu nhược điểm khi dùng Bridge

Việc hiểu rõ về những ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng Bridge là gì giúp tối ưu hóa cấu trúc mạng và quyết định tốt nhất cho hệ thống mạng của bạn.

3.1. Ưu điểm của Bridge

• Cầu nối Bridge giảm lưu lượng mạng thông qua việc phân đoạn mạng một cách nhỏ gọn.
• Nó kết nối các loại mạng tương tự với các hệ thống cáp khác nhau.
• Cầu nối tăng số lượng máy trạm và phân đoạn mạng được kết nối.
• Đây giúp mở rộng mạng vật lý và tăng số lượng máy trạm tối đa trong toàn bộ mạng LAN.
• Cầu nối cũng có khả năng giảm lưu lượng mạng trên một đoạn bằng cách chia nhỏ các giao tiếp mạng.
• Nó liên kết các kiến trúc khác nhau, sử dụng các lớp vật lý khác nhau và kết nối các mạng cục bộ khác nhau với nhau.
• Mạng lưới các cầu nối có thể mở rộng mạng bằng cách hoạt động như một bộ lặp.
• Cầu nối có thể tăng băng thông khả dụng cho các nút riêng lẻ bằng cách giảm số nút chia sẻ miền xung đột.

3.2. Nhược điểm của Bridge

• Cầu nối mạng không thực hiện bất kỳ giao tiếp nào trực tiếp giữa đường dẫn mạng và các máy chủ vật lý dữ liệu. Gói dữ liệu không được định tuyến theo một đường dẫn cụ thể nào, điều này dẫn đến việc một gói dữ liệu mạng được gửi đến tất cả các thiết bị cuối trong mạng. Cầu nối không thu thập hoặc sử dụng bất kỳ thông tin địa chỉ liên quan đến địa chỉ vật lý của các thiết bị cuối được kết nối. Do đó, một gói dữ liệu được gửi đến tất cả các địa chỉ. Đây là một phương thức vận chuyển dữ liệu đơn giản, nhưng có thể gây ra chi phí thấp trong các kết nối khó và chậm. Trong nhiều trường hợp, có thể xảy ra tình trạng cơn bão phát sóng.
• Các mạng rất lớn không thể hoạt động dựa vào cầu nối; vì vậy, các mạng lớn như WAN với địa chỉ IP cụ thể không thể sử dụng chúng.
• Cầu nối tạo ra độ trễ cao hơn so với bộ lặp do quá trình lọc dữ liệu.
• Thiết bị cầu nối có chi phí cao hơn so với Repeater hay Hub.
• Với cấu trúc liên kết mạng phức tạp, việc triển khai cầu nối trong tư cách "transparent" có thể gây ra vấn đề.

4. Các loại Bridge phổ biến hiện nay

Transparent Bridge: Cầu nối vô hình được sử dụng để liên kết các phân đoạn mạng với các cầu nối khác và thực hiện quyết định về việc lọc hoặc chuyển tiếp dữ liệu dựa trên địa chỉ đích (MAC). Các thiết bị trong mạng không nhận biết được sự tồn tại của các cầu nối vô hình.

Cầu nối vô hình duy trì một bảng địa chỉ MAC tương tự như bảng định tuyến để xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin khi một gói dữ liệu được gửi đến vị trí của nó. Do đó, một số cầu nối có thể được kết hợp để kiểm tra lưu lượng một cách hiệu quả. Cầu nối vô hình thường xuất hiện trong mạng Ethernet. Transparent bridge là một dạng phổ biến của Bridge và hoạt động minh bạch đối với toàn bộ hệ thống mạng được kết nối với máy chủ.

Translational Bridge: Cầu nối chuyển đổi đóng vai trò quan trọng trong việc thay đổi cấu trúc mạng. Thiết bị này được áp dụng để nối kết hai loại mạng khác nhau như Token Ring và Ethernet. Cầu nối chuyển đổi có khả năng thêm hoặc loại bỏ dữ liệu trên các kênh truyền và chuyển giao dữ liệu ở tầng liên kết giữa các mạng LAN khi sử dụng nhiều giao thức mạng khác nhau.

Source-route Bridge: Công nghệ Source-route Bridge được áp dụng trong môi trường Token Ring, ban đầu được phát triển bởi IBM. Nó có khả năng định tuyến lộ trình di chuyển của khung trong mạng. Thiết bị Bridge này sử dụng địa chỉ MAC của một khung để định hướng nó thông qua thuật toán định tuyến nguồn. Qua phương pháp này, hai phân đoạn mạng tương tự được kết nối với nhau ở tầng liên kết dữ liệu.

5. So sánh điểm khác nhau giữa bridge và router

Tính chất và chức năng của Bridge và Router thường khác nhau mặc dù cả hai đều là thiết bị kết nối mạng. Dưới đây là một bảng so sánh sự khác biệt giữa chúng:

Lưu ý: Bảng so sánh này chỉ mang tính chất thông tin tổng quát và mô tả sự khác biệt cơ bản giữa Router và Bridge là gì. Các tính năng và sự khác biệt có thể thay đổi tùy thuộc vào loại cụ thể của Bridge hoặc Router và cách chúng được cấu hình và triển khai.

Những thông tin khác về Bridge:

• Bridge hoạt động trong lớp liên kết dữ liệu của mô hình OSI.
• Không thể cấu hình bất kỳ giao thức định tuyến nào trong một Bridge.
• Bridge truyền dữ liệu dưới dạng frame.
• Bridge được sử dụng để kết nối hai đoạn mạng LAN khác nhau.
• Bridge hoạt động trong một broadcast domain.
• Thường có hai cổng trong Bridge.
• Các thiết bị Bridge không sử dụng bảng định tuyến hoặc bất kỳ thiết bị nào khác để truyền dữ liệu đến đích.
• Với sự trợ giúp của địa chỉ MAC từ các thiết bị được kết nối trong mạng, các Bridge lắng nghe lưu lượng mạng và sau đó quyết định con đường tốt nhất để gửi dữ liệu.
• Bridge xác định địa chỉ đích với sự trợ giúp từ địa chỉ MAC (cụ thể là địa chỉ Ethernet) của thiết bị.
• Bridge không tạo ra nhiều đường dẫn để gửi dữ liệu.
• Bridge hữu ích cho việc phân đoạn mạng và mở rộng mạng hiện có.

6. Tạm kết

Tóm lại, Bridge là một thiết bị mạng quan trọng giúp kết nối và chuyển tiếp dữ liệu giữa các mạng LAN khác nhau. Với khả năng hoạt động ở tầng liên kết dữ liệu, Bridge đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp khả năng kết nối hiệu quả, giảm tắc nghẽn và mở rộng phạm vi của mạng. Việc hiểu rõ về chức năng của Bridge là gì và cách hoạt động sẽ giúp tối ưu hóa hệ thống mạng, đảm bảo việc truyền thông dữ liệu diễn ra một cách hiệu quả và ổn định.

Mong rằng những thông tin hữu ích mà FPT Shop chia sẻ ở đây sẽ giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về khái niệm của Bridge là gì cũng như những ưu điểm và nhược điểm khi sử dụng nó. Hãy tiếp tục theo dõi các bài viết tiếp theo từ FPT Shop để cập nhật thông tin mới nhất và kiến thức hữu ích nhé!

Xem thêm: 

• 99% người chơi không biết Free Fire nghĩa tiếng Việt là gì
• Số fax là gì? Làm thế nào để gửi fax bằng máy in, điện thoại nhanh nhất?

Dù bạn đang tìm kiếm gì, FPT Shop luôn sẵn lòng đáp ứng nhu cầu của bạn. Từ điện thoại, laptop đến các sản phẩm gia dụng và nhiều thứ khác, FPT Shop đảm bảo mang đến cho bạn chất lượng và giá trị tốt nhất.

Xem các laptop hot nhất đang bán tại FPT Shop tại đây.

Laptop giá tốt