1. 引言

在学习前面的 IPv4 地址的时候，你就已经注意到，有些地址被称之为广播地址（主机号全1），还有一类地址称为组播地址（D类地址）。

从这一篇开始，我们需要做大量实验来学习广播。听起来很简单，但实际上没那么容易。

2. 广播的基本概念

按照协议层次来分

• 第 2 层广播，即链路层广播，这种广播不会穿越路由器。因此你会经常听到，路由器隔离广播域。（交换机隔离冲突域。）

• 第 3 层广播，也就是我们要讲的。这一层的广播地址，是指 IP 地址中主机号为全 1 的 IP 地址。

广播有什么用？简单粗暴的理解就是，如果目的地址是广播地址，则把该数据报发送给所有该网络上的主机。

3. 广播分类

我们要讲的都是 3 层广播。

广播分为 4 类：

• 受限的广播（也有叫本地广播）：它的 IP 地址是 255.255.255.255. 在任何情况下，路由器都不会转发目的地址为 255.255.255.255 的数据报。这样的数据报只会出现在发送者所在的网络中。

• 指向网络的广播：对于不划分子网的主机来说，指向网络的广播地址是主机号全 1 的地址。路由器根据配置来决定要不要转发这种广播。

• 指向子网的广播：广播地址是主机号（hostid）全 1，同时指定了某个子网号（subnetid）的 IP 地址。比如上一篇博文中的例子，发往 192.168.166.16/28 这个子网的广播地址为 192.168.166.31/28.

• 指向所有子网的广播：广播地址是主机号（hostid）全 1，子网号（subnetid）全 1. 例如 192.168.166.255/28，这是指向所有子网的广播，这种广播会被路由器转发到所有子网中去（还是得看路由器配置）。

然而，早在之前我就说过，现在基本已经淘汰了 A、B、C类网络的说法，统一采用子网掩码来划分 IP 地址。因此，指向网络的广播和指向所有子网的广播这种说法实际上也不存在了。现在，我们只剩下受限的广播和指向子网的广播。

比如：192.168.166.255/24，我们不再说它是指向网络的广播，应该说是指向子网的广播（因为已经没有 A、B、C类地址的概念，因此也并无划分子网的概念，所有的网络都称为子网）。

注意：不再使用子网是指不在 32 位的 IP 地址中指明若干为做 subnetid。而是只有 subnetid 和 hostid。比如地址 192.168.166.4/24，我们就说它的 subnetid 是 192.168.166，hostid 是 4.

4. 示例

图1 网络拓扑图，所有网络接口的子网掩码都是 255.255.255.0

在图 1 中，我们看到有 3 个网络，分别是 192.168.1.0/24，192.168.2.0/24，192.168.3.0/24.

接下来，我们从路由器该不该转发广播这个角度来讨论问题。

• 案例一

假设主机 PC2(192.168.1.99) 往目的地址 192.168.1.255 发送数据，路由器接收到这个数据报后，发现该地址产生于 192.168.1.0/24 网络，目标地址也是 192.168.1.0/24 网络，因此，路由器绝对不会转发这种报文。

• 案例二

假设主机 PC3(192.168.3.100) 往目的地址 192.168.1.255 发送数据，然而，PC3，路由器 R2 并不知道该地址是否是广播（因为PC3 和 R2 并不认识 192.168.3.100 是哪个网络上的主机，可能是 192.168.0.0/16 上的，也可能是 192.168.3.0/24 上的，谁知道呢？）。

既然这样，PC3 就把它当成是单播往外发就是了，同样 R2 也将其当成是单播往外发吧。最后 R1 收到了目的地址为 192.168.1.255 的数据报，当然 R1 认识它，因为 R1 和网络 192.168.1.0/24 这个网络直连着呢，同时 R1 还发现，这是一个广播地址，因为主机号全 1 呢！这是一个子网定向广播地址！

R1 拿到了这个数据报，接下来，就是选择到底要不要把这个广播发送到目标网络上去！具体要取决于配置，默认情况下，路由器是不会发送的。可以通过配置将此功能打开。

在后面的文章中，将使用更多的例子和实验来讲解。

5. 总结

• 掌握广播的基本概念
• 广播地址的分类