对于一个局域网（LAN，Local Area Network），大多数情况是网内各端站间的通信，但是，也有网内某端站需与其它LAN（或不同技术的LAN）、或其它IEEE 802网络上的端站进行通信的情况。此时，就需要网间的互联互通，对于局域网的网间互通的方法，IEEE 802标准根据局域网的OSI/RM的分层，建立了三种机制：一是通过物理层互连（使用通常称为中继器或集线器的设备）；二是通过MAC层互连（使用被称为桥接器的设备）；三是通过网络层互连（使用通常称为路由器的设备）。
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一、中继器：在物理层互连
中继器（repeaters）或集线器（hub）工作在局域网OSI/RM的最低层-物理层（PHY），如下图1-1所示。中继器的作用是放大通过网络传输的数据信号，用于扩展局域网的服务范围。由于中继器工作在物理层，所以它对于高层协议是完全透明的，即无论高层采用什么协议都与中继器无关。
图 1-1：中继器的OSI/RM
最初的IEEE 802标准是针对连接到共享通信媒体的终端站的。这种基本配置被称为单一访问域；域由一组端站组成，这样，在给定的时间内，最多只有一个端站可以发送，其他所有站都充当（潜在的）接收器。在这种情况下，处理“一次一个”访问仲裁的功能由共享媒体上的一组MAC执行。中继器是一种设备，用于连接物理通信媒体的各个部分，例如，在超出技术的物理规范时扩展网络的范围，同时为附属站提供单个访问域。
采用中继器所连接的网络，在逻辑功能方面关系上是同一个网络。在下图1-2所示的同轴电缆以太网中，两段电缆其实相当于一段。中继器仅仅起了扩展距离的作用，但它不能提供隔离功能。中继器的主要优点是安装简单，使用方便，几乎不需要维护。用于支持星形有线网络拓扑连接的多个端站的中继器通常被称为集线器。集线器也可以看成是一种中继器。
图 1-2：中继器连接示意图
二、网桥：在MAC层互连
1、概述
网桥（Bridges）的操作在数据链路层进行，如下图2-1-1所示，此时也称之为桥接。通过网桥设备在MAC层上实现互连是局域网一种重要的互连方式。
图 2-1-1：网桥的OSI/RM
当一个信息包通过网桥时，网桥检查它的源地址和目的地址。如果这两个地址分别属于不同的网络，则网桥把该信息包转发到另一个网络上，反之则不转发，所以网桥具有过滤和转发功能，因此能起到网络的隔离作用，这样提高了网络的整体效率。网桥对高层协议也是透明的。网桥还有一个重要特点；它能连接各种不同传输媒体的网络。
网桥的最简单形式是互连两个局域网的两端口网桥，如下图2-1-2(a)所示。由于网桥具有隔离作用，所以网络的运行效率高。当两个网络上的节点访问各自的服务器时，它们同时工作，互不干扰。还有多端口网桥，将多个局域网互连，称为多路网桥。网桥还可以分近程网桥和远程网桥。近程网桥直接把网络的传输媒体连入网桥。远程网桥则通过长途线路连接网络。两个局域网通过远程网桥互连时，每个网络上都要安装一个网桥，如下图2-1-2(b)所示。
图 2-1-2：网桥连接示意图
2、桥接式网络
网桥是连接多个访问域的站点。IEEE 802.1D标准为局域网间的桥接互通提供了基本规范。桥接式局域网由一个或多个网桥以及它们相互连接的一整套访问域组成。桥接的局域网为属于其任何访问域的端站提供了包含所有附属端站的网络的连通性。IEEE 802.1Q标准为IEEE 802.1D标准中的桥接规范增加了额外的功能，包括虚拟局域网（VLAN）、优先级和供应商桥接。桥接式网络可以提供如下表2-2所述的功能。若要详细了解IEEE 802.1D标准和IEEE 802.1Q标准具体内容的请查阅下附件2-2-1和附件2-2-2。
表 2-2：桥接式网络提供的功能
附件 2-2-1：802.1D-2004《IEEE 局域网和城域网标准-媒体访问控制（MAC）网桥》
附件 2-2-2：802.1Q-2022《IEEE 局域网和城域网标准-网桥和桥接网络》
3、桥接中继（relaying）和过滤（filtering）
网桥处理MAC子层中的协议，对LLC子层和更高层的协议在功能上是透明的。MAC帧在访问域之间转发，或过滤（即不转发到某些访问域），基于MAC帧中包含的寻址和协议信息。下图2-3显示了桥接功能在MAC子层中的位置，特别注意的是，中继和过滤被认为完全属于MAC子层。
图 2-3：带桥接的MAC子层内部组织
4、透明桥接（Transparent bridging）
IEEE 802.1D标准和IEEE 802.1Q标准规定了透明桥接操作，之所以这样称呼，是因为MAC桥接功能不要求发送和接收的MAC用户帧携带任何与桥接功能操作有关的附加信息；端站操作不会因网桥的存在而改变。
5、供应商桥接（Provider bridging）
IEEE 802.1Q标准规定了虚拟桥接局域网支持MAC业务的方法；这些网络的操作原理以及VLAN感知桥接的操作，包括管理、协议和算法。该标准还使服务供应商能够使用指定的体系结构和协议，以便为许多客户提供相当于单独的局域网、桥接局域网或虚拟桥接局域网的服务，同时不需要客户之间的合作，并且每个客户与服务供应商之间的合作最少。
6、交换机（switch）
交换机（switch），也称以太网交换机（Ethernet Switch）。以太网交换机指实质上是支持以太网接口的多端口网桥。交换机通常使用硬件实现过滤、学习和转发数据帧。交换机必须实现网桥功能中相应功能。
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三、路由器：在网络层互连
路由器（Router）工作在网络层，如下图3-1所示。路由器中存放着一个路由表，根据它决定用户数据的流向。路由器可以用于连接多个网络和多种传输媒体，适用于复杂和大型的网络互连。由于路由器工作在网络层，所以网络层以下的低层协议不能使用。路由器具有下表3所描述的特点，由于路由器所具有的这些特点，除了用于局部网之间的互连外，也用于实现局部网和广域网的互连，如下图3-2所示。
图 3-1：路由器的OSI/RM
表 3：路由器的特点
图 3-2：路由器应用示意图
路由器是作为IEEE 802终端站运行的互连设备。这些处理直接在LLC子层之上运行的网络层协议，基于网络层地址进行转发决策。这种互连的细节不在IEEE 802标准的范围之内，但是所涉及的各种标准和专有网络层协议代表了许多IEEE 802网络上用户流量的很大一部分。特别是，IEEE 802网络通常通过路由器进行互连，用于IP及其相关的路由和管理协议，或者直接连接到其他IEEE 802网络，或者WAN连接。
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四、网关：在高层互连
通过OSI/RM的高层的网关设备互连不属于局域网互连的范畴，这里仅做一介绍了解。这是因为：
网关（gateway）用于两个大型网络或完全不同的网络互连。网关工作在OSI/RM的高三层，即对话层、表示层和应用层，如下图4-1所示。网关的重要特点是具有协议转换功能，也就是把一种网络协议转换到另一种协议，并且还保留原有的功能。所以网关也称为协议转换器。
图 4-1：网关的OSI/RM
网关应用的例子可见下图4-2所示。由于网关提供一种协议到另一种协议的转换功能，因此它的效率比较低，透明性不好，而且更具有针对性。网关的管理比网桥和路由器更加复杂。
图4-2：网关应用示意图
上述介绍的局域网互连的方法，也适用于IEEE 802网络间的互联互通。因为局域网是IEEE 802网络家族的一种。
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