नेटवर्क ब्रिज

एक नेटवर्क ब्रिज एक नेटवर्किंग हार्डवेयर है जो कई संचार नेटवर्क या नेटवर्क खंड से एकल, समग्र नेटवर्क बनाता है। इस फ़ंक्शन को नेटवर्क ब्रिजिंग कहा जाता है। ब्रिजिंग मार्ग से अलग है। रूटिंग कई नेटवर्क को स्वतंत्र रूप से संचार करने की अनुमति देता है और फिर भी अलग रहता है, जबकि ब्रिजिंग दो अलग-अलग नेटवर्क को जोड़ता है जैसे कि वे एक ही नेटवर्क थे। OSI मॉडल में, सूचना श्रंखला तल (लेयर 2) में ब्रिजिंग की जाती है। यदि ब्रिज किए गए नेटवर्क के एक या अधिक खंड बेतार तंत्र हैं, तो डिवाइस को वायरलेस ब्रिज के रूप में जाना जाता है।

मुख्य प्रकार की नेटवर्क ब्रिजिंग प्रौद्योगिकियाँ सरल ब्रिजिंग, मल्टीपोर्ट ब्रिजिंग और लर्निंग या पारदर्शी ब्रिजिंग हैं।

पारदर्शी ब्रिजिंग
पारदर्शी ब्रिजिंग नेटवर्क सेगमेंट के बीच फ्रेम के अग्रेषण को नियंत्रित करने के लिए अग्रेषण सूचना आधार नामक तालिका का उपयोग करती है। तालिका खाली शुरू होती है और प्रविष्टियां जोड़ दी जाती हैं क्योंकि पुल फ्रेम प्राप्त करता है। यदि तालिका में कोई गंतव्य पता प्रविष्टि नहीं मिलती है, तो फ्रेम को पुल के अन्य सभी बंदरगाहों में भर दिया जाता है, फ्रेम को सभी खंडों में बाढ़ कर दिया जाता है, सिवाय इसके कि वह प्राप्त हुआ था। इन बाढ़ वाले फ़्रेमों के माध्यम से, गंतव्य नेटवर्क पर एक होस्ट (नेटवर्क) प्रतिक्रिया देगा और एक अग्रेषण डेटाबेस प्रविष्टि बनाई जाएगी। इस प्रक्रिया में स्रोत और गंतव्य पते दोनों का उपयोग किया जाता है: स्रोत पते तालिका में प्रविष्टियों में दर्ज किए जाते हैं, जबकि गंतव्य पते तालिका में देखे जाते हैं और फ्रेम भेजने के लिए उचित खंड से मेल खाते हैं। डिजिटल उपकरण निगम (DEC) ने मूल रूप से 1980 के दशक में तकनीक विकसित की थी। दो-पोर्ट ब्रिज के संदर्भ में, अग्रेषण सूचना आधार को फ़िल्टरिंग डेटाबेस के रूप में देखा जा सकता है। एक पुल एक फ्रेम (दूरसंचार) के गंतव्य पते को पढ़ता है और आगे या फ़िल्टर करने का निर्णय लेता है। यदि पुल निर्धारित करता है कि गंतव्य होस्ट नेटवर्क पर किसी अन्य सेगमेंट पर है, तो यह उस सेगमेंट को फ्रेम अग्रेषित करता है। यदि गंतव्य पता स्रोत पते के समान खंड से संबंधित है, तो पुल फ्रेम को फ़िल्टर करता है, इसे दूसरे नेटवर्क तक पहुंचने से रोकता है जहां इसकी आवश्यकता नहीं होती है।

पारदर्शी ब्रिजिंग दो से अधिक पोर्ट वाले उपकरणों पर भी काम कर सकती है। एक उदाहरण के रूप में, तीन मेजबानों, ए, बी और सी से जुड़े एक पुल पर विचार करें। पुल में तीन बंदरगाह हैं। ए ब्रिज पोर्ट 1 से जुड़ा है, बी ब्रिज पोर्ट 2 से जुड़ा है, सी ब्रिज पोर्ट 3 से जुड़ा है। ए ब्रिज को बी को संबोधित एक फ्रेम भेजता है। पुल फ्रेम के स्रोत पते की जांच करता है और इसकी अग्रेषण तालिका में होस्ट ए के लिए एक पता और पोर्ट नंबर प्रविष्टि बनाता है। पुल फ्रेम के गंतव्य पते की जांच करता है और इसे अपनी अग्रेषण तालिका में नहीं पाता है, इसलिए यह अन्य सभी बंदरगाहों में बाढ़ (प्रसारण) करता है: 2 और 3। फ्रेम मेजबान बी और सी द्वारा प्राप्त किया जाता है। मेजबान सी गंतव्य पते की जांच करता है और फ्रेम को अनदेखा करता है क्योंकि यह इसके पते से मेल नहीं खाता है। होस्ट बी एक गंतव्य पता मिलान को पहचानता है और ए को प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है। वापसी पथ पर, पुल बी के लिए अपनी अग्रेषण तालिका में एक पता और पोर्ट संख्या प्रविष्टि जोड़ता है। ब्रिज का अग्रेषण तालिका में पहले से ही ए का पता है, इसलिए यह केवल पोर्ट 1 पर प्रतिक्रिया भेजता है। होस्ट सी या पोर्ट 3 पर कोई अन्य होस्ट प्रतिक्रिया के साथ बोझ नहीं है। नेटवर्क में आगे बाढ़ के बिना ए और बी के बीच दो-तरफ़ा संचार अब संभव है। अब, यदि ए सी को संबोधित एक फ्रेम भेजता है, तो उसी प्रक्रिया का उपयोग किया जाएगा, लेकिन इस बार पुल ए के पते/पोर्ट के लिए एक नई अग्रेषण-तालिका प्रविष्टि नहीं बनाएगा क्योंकि यह पहले ही ऐसा कर चुका है।

ब्रिजिंग को पारदर्शी कहा जाता है जब फ्रेम प्रारूप और उसके पते में काफी बदलाव नहीं किया जाता है। गैर-पारदर्शी ब्रिजिंग की आवश्यकता विशेष रूप से तब होती है जब ब्रिज के दोनों किनारों पर फ्रेम एड्रेसिंग स्कीम एक दूसरे के साथ संगत नहीं होती हैं, उदा। ARCNET के बीच स्थानीय एड्रेसिंग और ईथरनेट के बीच IEEE MAC एड्रेस का उपयोग करते हुए, अनुवाद की आवश्यकता होती है। हालाँकि, अक्सर ऐसे असंगत नेटवर्क बीच में रूटिंग कर रहे हैं, ब्रिज नहीं।

सरल ब्रिजिंग
एक साधारण पुल दो नेटवर्क खंडों को जोड़ता है, आमतौर पर पारदर्शी रूप से संचालन करके और फ्रेम-दर-फ्रेम आधार पर निर्णय लेता है कि एक नेटवर्क से दूसरे नेटवर्क पर अग्रेषित करना है या नहीं। एक संरक्षित और अग्रसारित तकनीक का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, इसलिए अग्रेषण के भाग के रूप में, स्रोत नेटवर्क पर फ़्रेम अखंडता को सत्यापित किया जाता है और CSMA/CD देरी को गंतव्य नेटवर्क पर समायोजित किया जाता है। रिपीटर्स के विपरीत, जो केवल एक खंड की अधिकतम अवधि का विस्तार करते हैं, केवल पुल को पार करने के लिए आवश्यक फ्रेम को आगे बढ़ाते हैं। इसके अतिरिक्त, पुल के दोनों ओर एक अलग टक्कर डोमेन बनाकर पुल टकराव को कम करते हैं।

मल्टीपोर्ट ब्रिजिंग
एक मल्टीपोर्ट ब्रिज कई नेटवर्क को जोड़ता है और फ्रेम-दर-फ्रेम आधार पर निर्णय लेने के लिए पारदर्शी रूप से संचालित होता है कि ट्रैफिक को आगे बढ़ाना है या नहीं। इसके अतिरिक्त, एक मल्टीपोर्ट ब्रिज को यह तय करना चाहिए कि ट्रैफ़िक को कहाँ भेजा जाए। साधारण ब्रिज की तरह, एक मल्टीपॉर्ट ब्रिज आमतौर पर स्टोर और फॉरवर्ड ऑपरेशन का उपयोग करता है। मल्टीपोर्ट ब्रिज फ़ंक्शन प्रसार बदलना के आधार के रूप में कार्य करता है।

कार्यान्वयन
सामग्री-पता योग्य स्मृति (सीएएम) में संग्रहीत अग्रेषण सूचना आधार प्रारंभ में खाली है। प्रत्येक प्राप्त ईथरनेट फ्रेम के लिए स्विच फ्रेम के स्रोत मैक पते से सीखता है और इसे अग्रेषण सूचना आधार पर एक इंटरफ़ेस पहचानकर्ता के साथ जोड़ता है। स्विच फिर फ्रेम के गंतव्य मैक पते के आधार पर सीएएम में पाए गए इंटरफ़ेस को फ्रेम को अग्रेषित करता है। यदि गंतव्य पता अज्ञात है तो स्विच सभी इंटरफेस पर फ्रेम भेजता है (प्रवेश इंटरफ़ेस को छोड़कर)। इस व्यवहार को यूनिकस्ट बाढ़िंग कहा जाता है।

अग्रेषण
एक बार एक पुल अपने जुड़े हुए नोड्स के पते सीख लेता है, तो यह परत-2 अग्रेषण विधि का उपयोग करके डेटा लिंक परत फ़्रेम को अग्रेषित करता है। चार अग्रेषण विधियाँ हैं जिनका उपयोग एक ब्रिज कर सकता है, जिनमें से दूसरी से चौथी विधियाँ प्रदर्शन-बढ़ाने वाली विधियाँ थीं जब समान इनपुट और आउटपुट पोर्ट बैंडविथ के साथ स्विच उत्पादों पर उपयोग किया जाता था:


 * 1) स्टोर और फॉरवर्ड: स्विच बफ़र्स और प्रत्येक फ्रेम को अग्रेषित करने से पहले सत्यापित करता है; अग्रेषित करने से पहले एक फ्रेम पूरी तरह से प्राप्त होता है।
 * 2) कट-थ्रू स्विचिंग: फ़्रेम का गंतव्य पता प्राप्त होने के बाद स्विच अग्रेषित करना शुरू कर देता है। इस पद्धति से कोई त्रुटि जाँच नहीं है। जब आउटगोइंग पोर्ट उस समय व्यस्त होता है, तो स्विच स्टोर-एंड-फॉरवर्ड ऑपरेशन में वापस आ जाता है। इसके अलावा, जब इग्रेस पोर्ट इनग्रेस पोर्ट की तुलना में तेज़ डेटा दर पर चल रहा होता है, तो आमतौर पर स्टोर-एंड-फ़ॉरवर्ड का उपयोग किया जाता है।
 * 3) खंड मुक्त: एक विधि जो स्टोर और फॉरवर्ड और कट थ्रू दोनों के लाभों को बनाए रखने का प्रयास करती है। टुकड़ा मुक्त फ्रेम के पहले 64 बाइट्स की जांच करता है, जहां मैक पते की जानकारी संग्रहीत होती है। ईथरनेट विशिष्टताओं के अनुसार, फ्रेम के पहले 64 बाइट्स के दौरान टकराव का पता लगाया जाना चाहिए, इसलिए टक्कर के कारण निरस्त किए गए फ्रेम प्रसारण को अग्रेषित नहीं किया जाएगा। पैकेट में वास्तविक डेटा की त्रुटि जाँच अंतिम डिवाइस के लिए छोड़ दी गई है।
 * 4) अनुकूली स्विचिंग: स्वचालित रूप से अन्य तीन मोड के बीच चयन करने की एक विधि।

सबसे छोटा पथ ब्रिजिंग
शॉर्टेस्ट पाथ ब्रिजिंग (SPB), IEEE 802.1aq मानक में निर्दिष्ट और दिज्क्स्ट्रा के एल्गोरिथ्म पर आधारित, एक कंप्यूटर नेटवर्किंग तकनीक है जिसका उद्देश्य मल्टीपाथ रूटिंग को सक्षम करते हुए नेटवर्क के निर्माण और कॉन्फ़िगरेशन को आसान बनाना है।  यह स्पेनिंग ट्री प्रोटोकॉल के लिए एक प्रस्तावित प्रतिस्थापन है जो किसी भी अनावश्यक पथ को अवरुद्ध करता है जिसके परिणामस्वरूप स्विचिंग लूप हो सकता है। एसपीबी सभी रास्तों को कई समान लागत वाले रास्तों के साथ सक्रिय होने की अनुमति देता है। एसपीबी परत-2 नेटवर्क पर अनुमत वीएलएएन की संख्या भी बढ़ाता है। त्रिल (ट्रान्सपेरेंट इंटरकनेक्शन ऑफ लोट्स ऑफ लिंक्स) स्पैनिंग ट्री प्रोटोकॉल का उत्तराधिकारी है, दोनों को एक ही व्यक्ति, राडिया पर्लमैन द्वारा बनाया गया है। ट्रिल के लिए उत्प्रेरक बेथ इज़राइल डेकोनेस मेडिकल सेंटर में एक घटना थी जो 13 नवंबर 2002 को शुरू हुई थी। Rbridges की अवधारणा [एसआईसी] पहली बार वर्ष 2004 में इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर्स संस्थान के लिए प्रस्तावित किया गया था, जिसे 2005 में जिसे ट्रिल के रूप में जाना जाता है, और 2006 से 2012 के वर्षों में अस्वीकार कर दिया शॉर्टेस्ट पाथ ब्रिजिंग के रूप में जाना जाने वाला एक असंगत बदलाव तैयार किया।

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