除了上述的網絡地址外,還有一些特殊用途的地址,這些地址是不允許分配給任何一個網絡的主機使用的,下面簡單介紹幾個常見的特殊地址。
1. 受限廣播地址
廣播通信是一對所有的通信方式,受限廣播地址用于定義整個互聯網,如果設備想使IP數據報被整個網絡所接收,就發送這個目的地址全為1的廣播包,但這樣會給整個互聯網帶來災難性的負擔,所以在任何情況下,路由器都會禁止轉發目的地址為255.255.255.255的廣播數據包,因此這樣的數據包僅會出現在本地網絡中(局域網),255.255.255.255這個地址指本網段內的所有主機, 相當于“房子里面的人都聽著”通知所有主機。
注意:此處不要與以太網的廣播地址(255-255-255-255-255-255)混淆了。
2. 直接廣播地址
受限廣播地址是網絡號與主機號都為1的地址,但是直接廣播地址是主機號全為1而得到的地址,廣播地址代表本網絡內的所有主機,使用該地址可以向網絡內的所有主機發送數據,比如一個IP地址是192.168.0.181,這是C類地址,所以它的主機號只有一個字節,那么對主機號全取1得到一個廣播地址192.168.0.255,向這個地址發送數據就能讓同一網絡下的所有主機接收到。
A、B、C三類地址的廣播地址結構如下:
? A類地址的廣播地址為:XXX.255.255.255(XXX為A類地址的第一個字節取值范圍)。
? A類地址的廣播地址為:XXX. XXX.255.255(XXX為B類地址的前兩個字節取值范圍)。
? A類地址的廣播地址為:XXX. XXX. XXX.255(XXX為C類地址的前三個字節取值范圍)。
注意:這個地址在IP數據報中只能作為目的地址。另外,直接廣播地址使一個網段中可分配給設備的地址數減少了1個。
3. 多播地址
多播地址用在一對多的通信中,即一個發送者,多個接收者,不論接受者員數量的多少,發送者只發送一次數據包。多播地址屬于分類編址中的D類地址, D類地址只能用作目的地址,而不能作為主機中的源地址。
4. 環回地址
127網段的所有地址都稱為環回地址,主要用來測試網絡協議是否工作正常的作用。比如在電腦中使用ping 命令去ping 127.1.1.1就可以測試本地TCP/IP協議是否正常。用通俗的話表示,就是“我自己”,不能以127網段中的IP地址作為主機地址,因此A類地址又少了一個可用網絡號。
5. 本網絡本主機
IP地址32bit全為0的地址(0.0.0.0)表示的是本網絡本主機,這個IP地址在IP數據報中只能用作源IP地址,這發生在當設備啟動時但又不知道自己的IP地址情況下。在使用DHCP分配IP地址的網絡環境中,這樣的地址是很常見的,主機為了獲得一個可用的IP地址,就給DHCP服務器發送IP數據報,并用這樣的地址(0.0.0.0)作為源地址,目的地址為255.255.255.255(因為主機這時還不知道DHCP服務器的IP地址),然后DHCP服務器就會知道這個主機暫時沒有IP地址,那么就會分配一個IP給這個主機。
- 說明
- 第1章:網絡協議簡介
- 1.1:常用網絡協議
- 1.2:網絡協議的分層模型
- 1.3:協議層報文間的封裝與拆封
- 第2章:LwIP簡介
- 2.1:LwIP的優缺點
- 2.2:LwIP的文件說明
- 2.2.1:如何獲取LwIP源碼文件
- 2.2.2:LwIP文件說明
- 2.3:查看LwIP的說明文檔
- 2.4:使用vscode查看源碼
- 2.4.1:查看文件中的符號列表(函數列表)
- 2.4.2:函數定義跳轉
- 2.5:LwIP源碼里的example
- 2.6:LwIP的三種編程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:開發平臺介紹
- 3.1:以太網簡介
- 3.1.1:PHY層
- 3.1.2:MAC子層
- 3.2:STM32的ETH外設
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件設計
- 3.6:軟件設計
- 3.6.1:獲取STM32的裸機工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c與bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的網絡接口管理
- 4.1:netif結構體
- 4.2:netif使用
- 4.3:與netif相關的底層函數
- 4.4:ethernetif.c文件內容
- 4.4.1:ethernetif數據結構
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的內存管理
- 5.1:幾種內存分配策略
- 5.1.1:固定大小的內存塊
- 5.1.2:可變長度分配
- 5.2:動態內存池(POOL)
- 5.2.1:內存池的預處理
- 5.2.2:內存池的初始化
- 5.2.3:內存分配
- 5.2.4:內存釋放
- 5.3:動態內存堆
- 5.3.1:內存堆的組織結構
- 5.3.2:內存堆初始化
- 5.3.3:內存分配
- 5.3.4:內存釋放
- 5.4:使用C庫的malloc和free來管理內存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:網絡數據包
- 6.1:TCP/IP協議的分層思想
- 6.2:LwIP的線程模型
- 6.3:pbuf結構體說明
- 6.4:pbuf的類型
- 6.4.1:PBUF_RAM類型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL類型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF類型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函數
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:網卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:無操作系統移植LwIP
- 7.1:將LwIP添加到裸機工程
- 7.2:移植頭文件
- 7.3:移植網卡驅動
- 7.4:LwIP時基
- 7.5:協議棧初始化
- 7.6:獲取數據包
- 7.6.1:查詢方式
- 7.6.2:ping命令詳解
- 7.6.3:中斷方式
- 第8章:有操作系統移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系統
- 8.1.1:拷貝FreeRTOS源碼到工程文件夾
- 8.1.2:添加FreeRTOS源碼到工程組文件夾
- 8.1.3:指定FreeRTOS頭文件的路徑
- 8.1.4:修改stm32f10x_it.c
- 8.2:lwipopts.h文件需要加入的配置
- 8.3:sys_arch.c/h文件的編寫
- 8.4:網卡底層的編寫
- 8.5:協議棧初始化
- 8.6:移植后使用ping測試基本響應
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:網卡接收數據的流程
- 9.2:內核超時處理
- 9.2.1:sys_timeo結構體與超時鏈表
- 9.2.2:注冊超時事件
- 9.2.3:超時檢查
- 9.3:tcpip_thread線程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息結構
- 9.4.2:數據包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭開LwIP神秘的面紗
- 第10章:ARP協議
- 10.1:鏈路層概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初識ARP
- 10.4:以太網幀結構
- 10.5:IP地址映射為物理地址
- 10.6:ARP緩存表
- 10.7:ARP緩存表的超時處理
- 10.8:ARP報文
- 10.9:發送ARP請求包
- 10.10:數據包接收流程
- 10.10.1:以太網之數據包接收
- 10.10.2:ARP數據包處理
- 10.10.3:更新ARP緩存表
- 10.11:數據包發送流程
- 10.11.1:etharp_output()函數
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函數
- 10.11.3:etharp_query()函數
- 第11章:IP協議
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址編址
- 11.1.3:特殊IP地址