文章目录
特殊IP地址
概述
[受限广播地址(Limited Broadcast Address)](#受限广播地址(Limited Broadcast Address))
[直接广播地址(Directed Broadcast Address)](#直接广播地址(Directed Broadcast Address))
[多播地址(Multicast Address)](#多播地址(Multicast Address))
[环回地址(Loopback Address)](#环回地址(Loopback Address))
本网络本主机(0.0.0.0)
总结
参考
本文为笔者学习以太网对网上资料归纳整理所做的笔记,文末均附有参考链接,如侵权,请联系删除。
特殊IP地址
概述
在IP地址体系中,除了用于分配给主机和网络的常规IP地址外,还存在一些特殊用途的IP地址。这些地址具有特定的功能,不能用于普通的主机IP地址分配。本文将介绍几种常见的特殊IP地址。
受限广播地址(Limited Broadcast Address)
广播通信是一对所有的通信方式,受限广播地址用于定义整个互联网,如果设备想使IP数据报被整个网络所接收,就发送这个目的地址全为1的广播包,但这样会给整个互联网带来灾难性的负担,所以在任何情况下,路由器都会禁止转发目的地址为255.255.255.255的广播数据包,因此这样的数据包仅会出现在本地网络中(局域网),255.255.255.255这个地址指本网段内的所有主机, 相当于房子里面的人都听着通知所有主机。
受限广播地址是指目的地址全为1 的IP地址,即 255.255.255.255。该地址用于向本地网络的所有主机发送广播消息。
特点 :
仅在本地网络(LAN)中有效。
路由器不会转发该地址的数据包,以防止对整个互联网造成巨大负担。
适用于DHCP请求、ARP请求等需要全网广播的场景。
示例 :
当某台设备需要向同一网段内的所有设备发送数据包时,可以使用 255.255.255.255 作为目的地址。
注意 :不要将受限广播地址与以太网的MAC广播地址 FF:FF:FF:FF:FF:FF 混淆。
直接广播地址(Directed Broadcast Address)
上面介绍的 受限广播地址是网络号与主机号都为1的地址,但是直接广播地址是主机号全为1而得到的地址,广播地址代表本网络内的所有主机,使用该地址可以向网络内的所有主机发送数据,比如一个IP地址是192.168.0.181,这是C类地址,所以它的主机号只有一个字节,那么对主机号全取1得到一个广播地址192.168.0.255,向这个地址发送数据就能让同一网络下的所有主机接收到。
A、B、C三类地址的直接广播地址结构如下:
A类地址的直接广播地址为:XXX.255.255.255(XXX为A类地址的第一个字节取值范围)。
B类地址的直接广播地址为:XXX. XXX.255.255(XXX为B类地址的前两个字节取值范围)。
C类地址的直接广播地址为:XXX. XXX. XXX.255(XXX为C类地址的前三个字节取值范围)。
直接广播地址是指主机号全为1的地址,用于向同一子网内的所有主机发送广播数据。
计算方法:
直接广播地址 = 网络地址部分 + 主机号全为1。
例如,IP地址 192.168.1.10/24,其子网掩码 255.255.255.0,
其网络地址为 192.168.1.0
直接广播地址为 192.168.1.255
特点:
只能用于数据包的目的地址。
路由器可以决定是否转发直接广播数据包(通常默认关闭)。
直接广播地址占用了一个可用主机地址,因此减少了可分配的主机数量。
示例 :
192.168.1.255 是 192.168.1.0/24 网段的直接广播地址。
多播地址(Multicast Address)
多播地址用于一对多的通信,即一个发送者可以向多个接收者传输数据,而不需要为每个接收者单独发送数据包。
特点 :
属于D类地址 (224.0.0.0 - 239.255.255.255)。
只能用于数据包的目的地址。
常用于视频流、在线会议、路由协议(如 OSPF、RIP v2)。
示例:
224.0.0.1:所有主机多播地址
224.0.0.5:OSPF路由协议使用的多播地址
环回地址(Loopback Address)
环回地址用于测试本地TCP/IP协议是否正常工作。
地址范围 :127.0.0.0 - 127.255.255.255,通常使用 127.0.0.1。
特点 :
只能用于本机,数据包不会离开设备。
适用于测试网络栈,例如 ping 127.0.0.1。
示例 :
在终端运行 ping 127.0.0.1,如果能成功响应,则说明本机TCP/IP协议栈正常。
本网络本主机(0.0.0.0)
0.0.0.0 代表本网络的本主机,通常用于设备启动时还未获取IP地址的情况。
特点 :
只能用作数据包的源地址,不能作为目的地址。
设备在启动时,会用 0.0.0.0 作为源地址,向 255.255.255.255 发送DHCP请求,以获取动态分配的IP地址。
示例 :
当计算机连接到支持DHCP的网络时,会先发送一个DHCP请求,源地址为 0.0.0.0,目标地址为 255.255.255.255。
总结
特殊IP地址类型
示例
用途
路由器转发
受限广播地址
255.255.255.255
本地网络广播
否
直接广播地址
192.168.1.255
子网内广播
可配置
多播地址
224.0.0.1
多播通信
可配置
环回地址
127.0.0.1
本机测试
否
本网络本主机
0.0.0.0
设备启动时DHCP请求
否
这些特殊IP地址在网络通信、协议实现和设备管理中扮演着重要的角色,理解它们的用途有助于更好地进行网络规划和故障排查。
参考
《 野火LwIP应用开发实战指南:基于STM32 》