（19）IPv4广播地址的分类及主要特点

广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。

IPv4广播地址：在使用TCP/IP 协议的网络中，主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址，广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。

例如，对于10.1.1.0 （255.0.0.0 ）网段，其直播广播地址为10.255.255.255 （255 即为2 进制的11111111 ），当发出一个目的地址为10.255.255.255 的分组（封包）时，它将被分发给该网段上的所有计算机。

计算方式：子网掩码取反后与子网地址进行或运算就可以得到广播地址。

说明一：（255取反转为十进制后为00000000，与任何八位二进制数A进行按位或运算结果都是其本身A）。

128 十进制 => 10000000 二进制

192 十进制 => 11000000 二进制 => 00111111 取反

上面两个数进行或运算： 10111111 二进制 => 191

子网掩码取反： 00000000.00000000.00000000.00111111

广播地址为： 203.123.1.191

说明二：

比如：ip地址为：172.17.2.118，子网掩码为：255.255.254.0

1、ip与子网掩码与运算，即为广播域

10101100 00010001 00000010 01110110 （172.17.2.118）

& 11111111 11111111 11111110 00000000 （255.255.254.0）

= 10101100 00010001 00000010 00000000 （172.17.2.0即为广播域）

2、子网掩码取反后与广播域或运算，即为广播地址

00000000 00000000 00000001 11111111 （子网掩码取反）

| 10101100 00010001 00000010 00000000 （广播域）

= 10101100 00010001 00000011 11111111 （172.17.3.255即为广播地址）

拓展：

1. TCP/IP协议栈中, 传输层只有UDP可以广播.

2. 只能对同一子网内部广播, 广播数据包不经过路由器.

3. UDP的广播地址为255.255.255.255

4. 在winsock实现中, 有一个选项对应是否允许广播.

必须调用setsockopt打开该选项.

5. 打开后, 用sendto向255.255.255.255发送的数据包全部广播.

很多局域网都定义了一个特殊的保留地址, 称为广播地址. 当信息头中目的地址域的内容为广播地址时, 该帧被局域网上所有计算机接收. 这个过程称为广播.

合法的广播地址就是主机的网络地址加上最大的主机号。网络地址通过机器的ip地址与子网掩码按位与得出，我们以ip地址为10.78.202.175 ，子网掩码为255.0.0.0。

为例来分析一下上面的几个概念

首先将这两个东西换算成二进制代码

ip地址：00001010.01001110.11001010.10101111

子网掩码：11111111.00000000.00000000.00000000

按位与之后得出网络地址：00001010.00000000.00000000.00000000

十进制表示就是10.0.0.0

这个网络地址理论上可以有一千多万台主机。

IPv4广播地址的分类及主要特点：

（1）受限广播

它不被路由发送，但会被送到相同物理网络段上的所有主机

IP地址的网络字段和主机字段全为1就是地址255.255.255.255

（2）直接广播

网络广播会被路由，并会发送到专门网络上的每台主机

IP地址的网络字段定义这个网络，主机字段通常全为1，如 192.168.10.255