IPv4 地址类型、广播、单播、组播

IPv4 地址类型

定义的4 种IPv4 地址

1. 第2 层广播地址表示LAN 中的所有节点

2. 广播（第3 层）地址表示网络中的所有节点

3. 单播地址这是特定接口的地址，用于将分组发送给单个目标主机

4. 组播地址用于将分组传输到不同网络中的众多设备，常用一对多来形容

第2 层广播

第2 层广播也叫硬件广播，它们只在当前LAN 内传输，而不会穿越LAN 边界(路由器)。典型的硬件地址长6B (48 位)，如45:AC:24:E3:60:A5 。使用二进制表示时，该广播地址全为1 ，而使用十六进制表示时全为F ，即FF:FF:FF:FF:FF:FF 。

第3 层广播

第3 层也有广播地址。广播消息是发送给广播域中所有主机的，其目标地址的主机位都为1 。下面是一个你熟悉的例子:对于网络地址172.17.16.0 255.255.0.0，其广播地址为172.16.255.255一所有主机位都为1 。广播也可以是发送给所有网络中的所有主机的，例如255.255.255.255 。

一种典型的广播消息是地址解析协议(ARP) 请求。假设有台主机要发送分组，且知道目的地的逻辑地址(IP )。为让分组到达目的地，主机需要将其转发给默认网关一一如果目的地位于另一个IP网络中。如果目的地位于当前网络中，源主机将把分组直接转发到目的地。由于源主机没有转发帧所需的MAC 地址，它发送广播，当前广播域中的每台设备都将侦听该广播。该广播相当于在说:如果你拥有IP 地址192.168.2.3 请将MAC 地址告诉我。

单播地址

单播地址是分配给网络接口卡的IP地址，在分组中用作目标地址，换句话说，它将分组传输到特定主机。DHCP 客户端请求很好地说明了单播的工作原理。

下面是一个例子: LAN 中的主机发送广播(其第2 层目标地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF ，而第3 层目标地址为255.255.255.255 )，在LAN 中寻找DHCP 服务器。路由器知道这是发送给DHCP 服务器的广播，因为其目标端口号为67 (BootP 服务器)，因此会将该请求转发到另一个LAN 中的DHCP 服务器。因此，如果DHCP 服务器的IP 地址为172.16.10.1 ，主机只需以广播方式发送DHCP 请求(其目标地址为255.255.255.255 )，路由器将修改该广播，将其目标地址改为172.16.10.1 。

组播地址

组播与其他通信类型完全不同。乍一看，它好像是单播和广播的混合体，但不是这样。组播确实支持点到多点通信，这类似于广播，但工作原理不同。组播的关键点在于，它让多个接收方能够接收消息，却不会将消息传递给广播域中的所有主机。然而，这并非默认行为，而是在配置正确的情况下，使用组播达到的。

组播这样工作:将消息或数据发送给IP组播组地址，路由器将分组的副本从每个这样的接口转发出去(这不同于广播，路由器不转发广播)，给订阅了该组播的主机。这就是组播不同于广播的地方:从理论上说，组播通信只会将分组副本发送给订阅主机。从理论上说，指的是主机将收到发送给224.0.0.10 的组播分组(EIGRP 分组，只有运行EIGRP 协议的路由器才会读取它)。广播型LAN (以太网是一种广播型多路访问LAN 技术)中的所有主机都将接收这种帧，读取其目标地址，然后马上丢弃除非它是组播组的成员。这节省了PC 的处理周期，但没有节省LAN 带宽。如果不小心实现，组播有时会导致严重的LAN 拥塞。

用户和应用程序可加入多个组播组。组播地址的范围为244.0.0.0 - 239.255 .255.255 ，正如你看到的，这个地址范围位于D 类IP 地址空间内。