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互联网协议（Internet Protocol，IP）

IPv4 地址

IPv4 地址为 32 位（bit），通常用 4 段十进制数表示。

子网掩码 255.255.255.0 可以用斜杠记法表示为/24，表示子网掩码长度为 24 位。255.255.255.0 的二进制形式为11111111.11111111.11111111.00000000。

IPv4 网络

IPv4 对应于网络四层模型中的第二层（网络层），或者 OSI 六层模型的第三层。

单播

唯一一个源主机发送IP包到唯一一个目的主机。

广播（Broadcast）

1. 定向广播：发往“某个特定子网”的广播地址

例子 A：同一子网内

• 子网：172.16.4.0/24
• 该子网广播地址：172.16.4.255
• 主机：172.16.4.10
• 发送 UDP 包到：172.16.4.255

这个包的目的 IP 是 172.16.4.255，它是 172.16.4.0/24 这个特定网络的广播地址。因此：

• 172.16.4.0/24 内所有主机都会收到；
• 以太网目的 MAC 通常是FF:FF:FF:FF:FF:FF；
• 这个包不会跑到 172.16.5.0/24 等其他子网。

例子 B：从其他网络发往某子网的广播地址

• 发送主机：172.16.5.20/24
• 目的地址：172.16.4.255

这也是定向广播：目的地址是特定网络 172.16.4.0/24 的广播地址。

理论上，路由器可以把该包转发到 172.16.4.0/24，然后在那个子网内广播。但实际网络中，路由器通常默认丢弃定向广播，因为可能被滥用做“Smurf 攻击”。只有显式启用类似ip directed-broadcast才可能转发。

所以定向广播的关键是：目的 IP 是某个特定子网的广播地址，例如：

• 172.16.4.255 对应 172.16.4.0/24
• 192.168.1.255 对应 192.168.1.0/24
• 10.1.2.255 对应 10.1.2.0/24

2. 有限广播：发往“本地广播域”的 255.255.255.255

例子：DHCP 客户端请求地址

• 新开机主机：还没有 IP，源 IP 为 0.0.0.0
• 目的 IP：255.255.255.255
• 发送 DHCP Discover

这个包是有限广播：

• 只在本地广播域/本地链路内传播；
• 路由器不会转发 255.255.255.255；
• 同一局域网内的 DHCP 服务器能收到；
• 不会到达其他子网。

再比如：

主机 192.168.1.10/24 发送 UDP 到 255.255.255.255：

• 同一 192.168.1.0/24 广播域内主机能收到；
• 路由器收到后不会把它转发到 192.168.2.0/24。

有限广播的关键是：目的地址固定为 32 位全 1，即 255.255.255.255，只作用于本地广播域。

注：IPv6 没有广播。

多播

多播把IP包发给一组订阅了多播组的主机，该IP包中的目的IP是多播地址，IPv4把224.0.0.0 ~ 239.255.255.255划为多播地址。

动态主机配置协议（Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP）

一般有静态、动态两种方式配置主机的 IP 地址。

静态即手动在主机上设置。菊厂的黄区电脑要手动设置 IP，并要在内网系统上登录帐号申请 IP 与 MAC 绑定，使得人、机、网三者关联，估计是一种安全策略。

DHCP是一种动态配置IP的协议。暂无IP地址的主机首先发出DHCP Discover的有限广播，DHCP服务器用DHCP offer包回应，主机收到分配的IP、子网掩码与网关，设置后再发出DHCP Request，DHCP服务收到反馈，最后发出ACK确认。