บริดจ์เครือข่ายเป็นอุปกรณ์เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สร้างเครือข่ายรวมเดียวจากเครือข่ายการสื่อสารหรือส่วนเครือข่าย หลายเครือข่าย ฟังก์ชันนี้เรียกว่า การเชื่อมต่อเครือข่าย ( network bridging ) ^{[ 1 ]}การเชื่อมต่อเครือข่ายแตกต่างจาก การกำหนดเส้นทาง ( routing ) การกำหนดเส้นทางช่วยให้เครือข่ายหลายเครือข่ายสามารถสื่อสารกันได้อย่างอิสระและยังคงแยกจากกัน ในขณะที่การเชื่อมต่อเครือข่ายจะเชื่อมต่อเครือข่ายสองเครือข่ายที่แยกจากกันราวกับว่าเป็นเครือข่ายเดียว^{[ 2 ]}ในแบบจำลอง OSIการเชื่อมต่อเครือข่ายจะดำเนินการในเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูล (เลเยอร์ 2) ^{[ 3 ]}หากส่วนใดส่วนหนึ่งหรือมากกว่าของเครือข่ายที่เชื่อมต่อเป็นแบบไร้สายอุปกรณ์นั้นจะเรียกว่าบริดจ์ไร้สาย (wireless bridge )

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อเครือข่ายหลัก ได้แก่ การเชื่อมต่อแบบง่าย การเชื่อมต่อแบบหลายพอร์ต และการเชื่อมต่อแบบเรียนรู้หรือแบบโปร่งใส^{[ 4 ] [ 5 ]}

การเชื่อมต่อแบบโปร่งใสใช้ตารางที่เรียกว่าฐานข้อมูลข้อมูลการส่งต่อเพื่อควบคุมการส่งต่อเฟรมระหว่างส่วนเครือข่าย ตารางเริ่มต้นด้วยค่าว่าง และจะมีการเพิ่มรายการเมื่อบริดจ์ได้รับเฟรม หากไม่พบรายการที่อยู่ปลายทางในตาราง เฟรมจะถูกส่งต่อไปยังพอร์ตอื่นๆ ทั้งหมดของบริดจ์ โดยกระจายเฟรมไปยังทุกส่วนยกเว้นส่วนที่ได้รับเฟรมนั้นมา ด้วยเฟรมที่กระจายเหล่านี้โฮสต์บนเครือข่ายปลายทางจะตอบสนอง และจะมีการสร้างรายการในฐานข้อมูลการส่งต่อ ทั้งที่อยู่ต้นทางและปลายทางถูกใช้ในกระบวนการนี้ ที่อยู่ต้นทางจะถูกบันทึกไว้ในรายการในตาราง ในขณะที่ที่อยู่ปลายทางจะถูกค้นหาในตารางและจับคู่กับส่วนที่เหมาะสมเพื่อส่งเฟรมไป^{[ 6 ]} Digital Equipment Corporation (DEC) ได้พัฒนาเทคโนโลยีนี้ขึ้นครั้งแรกในปี 1983 ^{[ 7 ]}และเปิดตัว LANBridge 100 ที่นำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในปี 1986 ^{[ 8 ]}

ในบริบทของบริดจ์แบบสองพอร์ต ฐานข้อมูลการส่งต่อสามารถมองได้ว่าเป็นฐานข้อมูลการกรอง บริดจ์จะอ่าน ที่อยู่ปลายทางของ เฟรมและตัดสินใจว่าจะส่งต่อหรือกรอง หากบริดจ์ตรวจสอบแล้วพบว่าโฮสต์ปลายทางอยู่ในเซ็กเมนต์อื่นบนเครือข่าย บริดจ์จะส่งต่อเฟรมไปยังเซ็กเมนต์นั้น หากที่อยู่ปลายทางอยู่ในเซ็กเมนต์เดียวกันกับที่อยู่ต้นทาง บริดจ์จะกรองเฟรมเพื่อป้องกันไม่ให้เฟรมไปถึงเครือข่ายอื่นที่ไม่จำเป็น

การเชื่อมต่อแบบโปร่งใส (Transparent bridging) สามารถทำงานกับอุปกรณ์ที่มีพอร์ตมากกว่าสองพอร์ตได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาบริดจ์ที่เชื่อมต่อกับโฮสต์สามตัว คือ A, B และ C บริดจ์มีสามพอร์ต A เชื่อมต่อกับพอร์ตบริดจ์ 1, B เชื่อมต่อกับพอร์ตบริดจ์ 2 และ C เชื่อมต่อกับพอร์ตบริดจ์ 3 A ส่งเฟรมที่จ่าหน้าถึง B ไปยังบริดจ์ บริดจ์จะตรวจสอบที่อยู่ต้นทางของเฟรมและสร้างรายการที่อยู่และหมายเลขพอร์ตสำหรับโฮสต์Aในตารางการส่งต่อ บริดจ์จะตรวจสอบที่อยู่ปลายทางของเฟรมและไม่พบในตารางการส่งต่อ จึงกระจาย (บรอดแคสต์) เฟรมนั้นไปยังพอร์ตอื่นๆ ทั้งหมด คือพอร์ต 2 และ 3 โฮสต์ B และ C ได้รับเฟรมนั้น โฮสต์ C ตรวจสอบที่อยู่ปลายทางและละเว้นเฟรมนั้นเนื่องจากไม่ตรงกับที่อยู่ของตน โฮสต์ B พบว่าที่อยู่ปลายทางตรงกันและสร้างการตอบกลับไปยัง A ในเส้นทางการกลับมา บริดจ์จะเพิ่มรายการที่อยู่และหมายเลขพอร์ตสำหรับ B ลงในตารางการส่งต่อ บริดจ์มีที่อยู่ของ A อยู่ในตารางการส่งต่ออยู่แล้ว ดังนั้นจึงส่งต่อการตอบกลับไปยังพอร์ต 1 เท่านั้น โฮสต์ C หรือโฮสต์อื่นๆ บนพอร์ต 3 จะไม่ได้รับผลกระทบจากการตอบกลับนั้น การสื่อสารแบบสองทางระหว่าง A และ B จึงเป็นไปได้แล้วโดยไม่ต้องส่งข้อมูลจำนวนมากไปยังเครือข่ายอีกต่อไป ทีนี้ ถ้า A ส่งเฟรมไปยัง C ขั้นตอนเดียวกันจะถูกนำมาใช้ แต่คราวนี้บริดจ์จะไม่สร้างรายการใหม่ในตารางการส่งต่อสำหรับที่อยู่/พอร์ตของ A เพราะได้สร้างไว้แล้ว

การเชื่อมต่อแบบบริดจ์เรียกว่าแบบโปร่งใสเมื่อรูปแบบเฟรมและการกำหนดแอดเดรสไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ การเชื่อมต่อแบบบริดจ์ ที่ไม่โปร่งใสจำเป็นต้องใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรูปแบบการกำหนดแอดเดรสของเฟรมทั้งสองฝั่งของบริดจ์ไม่เข้ากัน เช่น ระหว่างARCNETที่ใช้แอดเดรสแบบโลคอลและอีเธอร์เน็ต ที่ใช้ แอดเดรส MACของ IEEE ซึ่งจำเป็นต้องมีการแปลงแอดเดรส อย่างไรก็ตาม โดยส่วนใหญ่แล้วเครือข่ายที่ไม่เข้ากันดังกล่าว จะใช้ การกำหนดเส้นทางคั่นกลาง ไม่ใช่การเชื่อมต่อแบบบริดจ์

บริดจ์แบบง่ายเชื่อมต่อส่วนเครือข่ายสองส่วนเข้าด้วยกัน โดยทั่วไปจะทำงานอย่างโปร่งใสและตัดสินใจเป็นรายเฟรมว่าจะส่งต่อข้อมูลจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งหรือไม่ โดยปกติจะใช้เทคนิค การจัดเก็บและส่งต่อดังนั้น ในระหว่างการส่งต่อ ความสมบูรณ์ของเฟรมจะได้รับการตรวจสอบในเครือข่ายต้นทาง และ ความล่าช้า ของ CSMA/CDจะได้รับการจัดการในเครือข่ายปลายทาง แตกต่างจากรีพีเตอร์ซึ่งเพียงแค่ขยายช่วงสูงสุดของส่วนเครือข่าย บริดจ์จะส่งต่อเฉพาะเฟรมที่จำเป็นต้องข้ามบริดจ์เท่านั้น นอกจากนี้ บริดจ์ยังช่วยลดการชนกันของข้อมูลโดยการสร้างโดเมนการชนกัน แยกต่างหาก ในแต่ละด้านของบริดจ์

บริดจ์แบบหลายพอร์ตเชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายและทำงานอย่างโปร่งใสเพื่อตัดสินใจแบบเฟรมต่อเฟรมว่าจะส่งต่อข้อมูลหรือไม่ นอกจากนี้ บริดจ์แบบหลายพอร์ตต้องตัดสินใจ ว่าจะส่งต่อข้อมูลไป ยังที่ใดเช่นเดียวกับบริดจ์แบบธรรมดา บริดจ์แบบหลายพอร์ตโดยทั่วไปจะใช้การทำงานแบบจัดเก็บและส่งต่อ ฟังก์ชันของบริดจ์แบบหลายพอร์ตเป็นพื้นฐานสำหรับสวิตช์เครือข่าย

ฐานข้อมูลการส่งต่อที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำที่ระบุตำแหน่งตามเนื้อหา (CAM) นั้นว่างเปล่าในตอนเริ่มต้น สำหรับเฟรมอีเธอร์เน็ต แต่ละเฟรมที่ได้รับ สวิตช์จะเรียนรู้จากที่อยู่ MAC ต้นทางของเฟรมและเพิ่มที่อยู่ MAC นี้พร้อมกับตัวระบุอินเทอร์เฟซลงในฐานข้อมูลการส่งต่อ จากนั้นสวิตช์จะส่งต่อเฟรมไปยังอินเทอร์เฟซที่พบใน CAM โดยอิงตามที่อยู่ MAC ปลายทางของเฟรม หากไม่ทราบที่อยู่ปลายทาง สวิตช์จะส่งเฟรมออกไปทางทุกอินเทอร์เฟซ (ยกเว้นอินเทอร์เฟซขาเข้า) พฤติกรรมนี้เรียกว่าการส่งต่อแบบยูนิคาสต์ (unicast flooding )

เมื่อบริดจ์เรียนรู้ที่อยู่ของโหนดที่เชื่อมต่อแล้ว บริดจ์จะส่งต่อเฟรมเลเยอร์ดาต้าลิงก์โดยใช้วิธีการส่งต่อเลเยอร์ 2 มีวิธีการส่งต่อสี่วิธีที่บริดจ์สามารถใช้ได้ ซึ่งวิธีที่สองถึงสี่เป็นวิธีที่เพิ่มประสิทธิภาพเมื่อใช้กับผลิตภัณฑ์สวิตช์ที่มีแบนด์วิดท์พอร์ตอินพุตและเอาต์พุตเท่ากัน:

1. การจัดเก็บและส่งต่อ : สวิตช์จะบัฟเฟอร์และตรวจสอบแต่ละเฟรมก่อนที่จะส่งต่อ เฟรมจะถูกรับมาอย่างสมบูรณ์ก่อนที่จะส่งต่อ
2. โหมด Cut through : สวิตช์จะเริ่มส่งต่อข้อมูลหลังจากได้รับที่อยู่ปลายทางของเฟรมแล้ว วิธีนี้ไม่มีการตรวจสอบข้อผิดพลาด เมื่อพอร์ตขาออกไม่ว่าง สวิตช์จะเปลี่ยนไปใช้โหมด Store-and-forward นอกจากนี้ เมื่อพอร์ตขาออกทำงานด้วยอัตราการส่งข้อมูลที่เร็วกว่าพอร์ตขาเข้า โดยทั่วไปจะใช้โหมด Store-and-forward
3. Fragment free : เป็นวิธีการที่พยายามรักษาข้อดีของทั้ง Store and Forward และ Cut Through ไว้ Fragment free จะตรวจสอบ 64 ไบต์ แรก ของเฟรม ซึ่ง เป็นที่เก็บข้อมูล แอดเดรสตามข้อกำหนดของอีเธอร์เน็ต การชนกันของข้อมูลควรถูกตรวจพบในช่วง 64 ไบต์แรกของเฟรม ดังนั้นการส่งเฟรมที่ถูกยกเลิกเนื่องจากการชนกันของข้อมูลจะไม่ถูกส่งต่อไป การตรวจสอบข้อผิดพลาดของข้อมูลจริงในแพ็กเก็ตนั้นเป็นหน้าที่ของอุปกรณ์ปลายทาง
4. การสลับแบบปรับตัว : วิธีการเลือกโดยอัตโนมัติระหว่างโหมดอีกสามโหมด^{[ 9 ] [ 10 ]}

หากบริดจ์เครือข่ายเชื่อมต่อกันในลักษณะที่ก่อให้เกิดเส้นทางซ้ำซ้อนหรือลูปแบบตาข่าย เฟรมบรอดแคสต์จะวนซ้ำผ่านเครือข่ายอย่างไม่มีที่สิ้นสุด ทำให้เครือข่ายหยุดชะงัก สถานการณ์นี้ต้องได้รับการแก้ไขโดยใช้โปรโตคอล สแปนนิงทรีหรืออัลกอริทึมการส่งต่อที่ชาญฉลาดกว่า เช่น Shortest Path Bridging หรือTRILL

โปรโตคอลต้นไม้แผ่ขยาย (Spanning Tree Protocol) เป็นอัลกอริธึมแบบกระจายที่จัดระเบียบพอร์ตที่ใช้งานอยู่เพื่อสร้างต้นไม้แผ่ขยายโดยจะมีเส้นทางที่ใช้งานได้เพียงเส้นเดียวระหว่างโหนดสองโหนดใดๆ ก็ตาม

Shortest Path Bridging (SPB) ซึ่งระบุไว้ในมาตรฐาน IEEE 802.1aq และอิงตามอัลกอริทึมของ Dijkstraเป็น เทคโนโลยี เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มุ่งเน้นการลดความซับซ้อนในการสร้างและการกำหนดค่าเครือข่าย ในขณะเดียวกันก็เปิดใช้งานการกำหนดเส้นทางแบบหลาย เส้นทาง ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}เป็นข้อเสนอทดแทนSpanning Tree Protocolซึ่งบล็อกเส้นทางที่ซ้ำซ้อนใดๆ ที่อาจส่งผลให้เกิดการวนลูปการสลับ SPB อนุญาตให้ทุกเส้นทางใช้งานได้ด้วยเส้นทางที่มีต้นทุนเท่ากันหลายเส้นทาง นอกจากนี้ SPB ยังเพิ่มจำนวน VLAN ที่อนุญาตบนเครือข่ายเลเยอร์ 2 อีกด้วย^{[ 14 ]}

TRILL (Transparent Interconnection of Lots of Links) เป็นโปรโตคอลที่พัฒนาต่อจาก Spanning Tree Protocol โดยทั้งสองโปรโตคอลถูกสร้างขึ้นโดยบุคคลเดียวกันคือRadia Perlmanจุดเริ่มต้นของ TRILL มาจากเหตุการณ์ที่Beth Israel Deaconess Medical Centerซึ่งเริ่มต้นเมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน พ.ศ. 2545 ^{[ 15 ] [ 16 ]} แนวคิดของ Rbridges ^{[ 17 ]} [sic] ได้รับการเสนอต่อสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เป็นครั้งแรก ในปี พ.ศ. 2547 ^{[ 18 ]}ซึ่งในปี พ.ศ. 2548 ^{[ 19 ]}ได้ปฏิเสธสิ่งที่ต่อมาเรียกว่า TRILL และในช่วงปี พ.ศ. 2549 ถึง พ.ศ. 2555 ^{[ 20 ]}ได้คิดค้นรูปแบบที่ไม่เข้ากันซึ่งรู้จักกันในชื่อ Shortest Path Bridging

• การเชื่อมต่อสัญญาณเสียงและวิดีโอ  – ข้อกำหนดสำหรับการสตรีมที่ซิงโครไนซ์และมีความหน่วงต่ำ
• IEEE 802.1D  – มาตรฐานที่รวมถึงการเชื่อมต่อแบบบริดจ์ โปรโตคอล Spanning Tree และอื่นๆ
• IEEE 802.1Q  – มาตรฐานเครือข่ายของ IEEE ที่รองรับ VLAN
• IEEE 802.1ah-2008  – มาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายของผู้ให้บริการหน้าเว็บที่แสดงคำอธิบายสั้น ๆ ของเป้าหมายการเปลี่ยนเส้นทาง
• โหมด Promiscuous  – โหมดควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่ายที่ดักฟังข้อความที่ส่งถึงผู้อื่น