ما هو جسر الشبكة؟

جسر الشبكة ، المعروف أيضًا باسم محول الطبقة 2 ، هو جهاز يستخدم لإنشاء اتصال بين شبكتي كمبيوتر منفصلتين أو لتقسيم شبكة واحدة إلى شبكتين. تستخدم كلا الشبكتين عادة نفس البروتوكول ؛ إيثرنت مثال على البروتوكول. تشمل أجهزة الشبكة ، على سبيل المثال لا الحصر ، أجهزة الكمبيوتر الشخصية والطابعات وأجهزة التوجيه والمحولات والمحاور. تحتوي الأجهزة المتصلة بشبكة عبر بطاقة محول Ethernet على ما يُعرف باسم عنوان التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) ، ويسمى أيضًا العنوان الفعلي أو عنوان الجهاز. هذا العنوان هو الذي يعرّف بشكل فريد الجهاز على الجسر الذي يمكنه بعد ذلك تحديد الشبكة التي يتصل بها الجهاز.

تتمثل الوظيفة الأساسية لجسر الشبكة في إعادة توجيه البيانات بناءً على عنوان MAC الخاص بجهاز الإرسال والاستقبال. تساعد هذه العملية في التخلص مما يعرف بمجالات التصادم. تتمثل إحدى طرق تعريف مجال التصادم في الشبكة التي يفرض فيها جهاز واحد ، يُطلق عليه أيضًا اسم العقدة ، كل جهاز آخر للاستماع عند إرسال حزم البيانات. ينص تعريف آخر على وجود مجال تصادم عندما يحاول جهازان أو أكثر إرسال المعلومات في نفس الوقت بالضبط. الشبكات التي تعمل بنظام Carrier Sense للوصول المتعدد / كشف التصادم (CSMA / CD) يجب ، من الناحية النظرية ، أن تكون محمية من الاصطدامات التي تحدث ، لكن CSMA / CD يمكن أن تفشل.

عند حدوث تصادمات ، يتعرض النقل الفعال لحزم البيانات للخطر بشكل كبير. كلما زاد عدد الأجهزة الموجودة على الشبكة التي تحاول نقل البيانات ، زادت فرصة حدوث تصادم. يمكن استخدام جسر الشبكة لتقسيم شبكة واحدة إلى شبكتين ، وبالتالي تقليل عدد الأجهزة التي تتنافس على امتيازات الإرسال. على سبيل المثال ، إذا كانت الشبكة “أ” تحتوي على 20 جهازًا ، فمن المحتمل أن يحاول اثنان أو أكثر منهم إرسال البيانات في نفس الوقت والتسبب في حدوث تصادم. إذا تمت إضافة جسر ، فيمكن تقسيم الشبكة A إلى شبكتين A و B من 10 أجهزة لكل منهما.

بمجرد دمج جسر الشبكة ، سيبدأ في “الاستماع” إلى نقل البيانات الذي تقوم به الأجهزة الموجودة على الشبكتين. يتم تحقيق ذلك عن طريق تسجيل عنوان MAC للأجهزة في جدول يتم إنشاؤه تلقائيًا دون أن تتم برمجته للقيام بذلك. عندما يرسل الجهاز الأول البيانات ، سيضيف الجسر عنوان MAC الخاص به إلى ما يُعرف بجدول إعادة التوجيه للرجوع إليه في المستقبل. يبحث الجسر أيضًا في عنوان MAC الخاص بالوجهة أو جهاز الاستقبال. إذا لم يظهر في الجدول الخاص به ، فسيقوم الجسر ببث حزمة البيانات إلى جميع الأجهزة على كلتا الشبكتين لتحديد الوجهة المقصودة.

لا يتم إنشاء جداول إعادة التوجيه على الفور ، بل يتعين على جسر الشبكة الانتظار حتى يتلقى الإرسال من جهاز قبل أن يتمكن من معرفة عنوان MAC الخاص به. يجب أيضًا معرفة عناوين MAC لأجهزة الاستقبال عبر البث ، والبحث عن موقع الوجهة. بمجرد أن تستجيب الوجهة ، تتم إضافة عنوانها أيضًا إلى جدول إعادة التوجيه الخاص بجسر الشبكة. في النهاية ، سيتم التقاط جميع عناوين MAC وسيتم توجيه حزم البيانات بكفاءة مباشرة إلى وجهتها. سيحدث هذا دون أن تضطر جميع الأجهزة إلى الاستماع إلى جهاز إرسال واحد.
عندما تكون أجهزة الإرسال والاستقبال على نفس الشبكة ، لا يتم إعادة توجيه حزم البيانات. إذا كانوا على شبكات معاكسة ، فسيقوم الجسر بإعادة توجيه المعلومات. ليس منع الاصطدامات هو الميزة الوحيدة لاستخدام الجسور ؛ يتم استخدامها أيضًا للتحكم في تدفق المعلومات للحفاظ على الخصوصية. عندما يرسل جهاز ما ، ينظر إليه الجسر على أنه عنوان MAC ينتمي إلى واحدة من شبكتين منفصلتين ، وإذا كانت أجهزة الإرسال والاستقبال على نفس الشبكة ، فلن تتم إعادة توجيه البيانات. هذه إحدى الطرق التي قد يحافظ بها مسؤول الشبكة على خصوصية المعلومات.