除了上述的网络地址外,还有一些特殊用途的地址,这些地址是不允许分配给任何一个网络的主机使用的,下面简单介绍几个常见的特殊地址。
1. 受限广播地址
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。
注意:此处不要与以太网的广播地址(255-255-255-255-255-255)混淆了。
2. 直接广播地址
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三类地址的广播地址结构如下:
A类地址的广播地址为:XXX.255.255.255(XXX为A类地址的第一个字节取值范围)。
A类地址的广播地址为:XXX. XXX.255.255(XXX为B类地址的前两个字节取值范围)。
A类地址的广播地址为:XXX. XXX. XXX.255(XXX为C类地址的前三个字节取值范围)。
注意:这个地址在IP数据报中只能作为目的地址。另外,直接广播地址使一个网段中可分配给设备的地址数减少了1个。
3. 多播地址
多播地址用在一对多的通信中,即一个发送者,多个接收者,不论接受者员数量的多少,发送者只发送一次数据包。多播地址属于分类编址中的D类地址, D类地址只能用作目的地址,而不能作为主机中的源地址。
4. 环回地址
127网段的所有地址都称为环回地址,主要用来测试网络协议是否工作正常的作用。比如在电脑中使用ping 命令去ping 127.1.1.1就可以测试本地TCP/IP协议是否正常。用通俗的话表示,就是“我自己”,不能以127网段中的IP地址作为主机地址,因此A类地址又少了一个可用网络号。
5. 本网络本主机
IP地址32bit全为0的地址(0.0.0.0)表示的是本网络本主机,这个IP地址在IP数据报中只能用作源IP地址,这发生在当设备启动时但又不知道自己的IP地址情况下。在使用DHCP分配IP地址的网络环境中,这样的地址是很常见的,主机为了获得一个可用的IP地址,就给DHCP服务器发送IP数据报,并用这样的地址(0.0.0.0)作为源地址,目的地址为255.255.255.255(因为主机这时还不知道DHCP服务器的IP地址),然后DHCP服务器就会知道这个主机暂时没有IP地址,那么就会分配一个IP给这个主机。
- 说明
- 第1章:网络协议简介
- 1.1:常用网络协议
- 1.2:网络协议的分层模型
- 1.3:协议层报文间的封装与拆封
- 第2章:LwIP简介
- 2.1:LwIP的优缺点
- 2.2:LwIP的文件说明
- 2.2.1:如何获取LwIP源码文件
- 2.2.2:LwIP文件说明
- 2.3:查看LwIP的说明文档
- 2.4:使用vscode查看源码
- 2.4.1:查看文件中的符号列表(函数列表)
- 2.4.2:函数定义跳转
- 2.5:LwIP源码里的example
- 2.6:LwIP的三种编程接口
- 2.6.1:RAW/Callback API
- 2.6.2:NETCONN API
- 2.6.3:SOCKET API
- 第3章:开发平台介绍
- 3.1:以太网简介
- 3.1.1:PHY层
- 3.1.2:MAC子层
- 3.2:STM32的ETH外设
- 3.3:MII 和 RMII 接口
- 3.4:PHY:LAN8720A
- 3.5:硬件设计
- 3.6:软件设计
- 3.6.1:获取STM32的裸机工程模板
- 3.6.2:添加bsp_eth.c与bsp_eth.h
- 3.6.3:修改stm32f4xx_hal_conf.h文件
- 第4章:LwIP的网络接口管理
- 4.1:netif结构体
- 4.2:netif使用
- 4.3:与netif相关的底层函数
- 4.4:ethernetif.c文件内容
- 4.4.1:ethernetif数据结构
- 4.4.2:ethernetif_init()
- 4.4.3:low_level_init()
- 第5章:LwIP的内存管理
- 5.1:几种内存分配策略
- 5.1.1:固定大小的内存块
- 5.1.2:可变长度分配
- 5.2:动态内存池(POOL)
- 5.2.1:内存池的预处理
- 5.2.2:内存池的初始化
- 5.2.3:内存分配
- 5.2.4:内存释放
- 5.3:动态内存堆
- 5.3.1:内存堆的组织结构
- 5.3.2:内存堆初始化
- 5.3.3:内存分配
- 5.3.4:内存释放
- 5.4:使用C库的malloc和free来管理内存
- 5.5:LwIP中的配置
- 第6章:网络数据包
- 6.1:TCP/IP协议的分层思想
- 6.2:LwIP的线程模型
- 6.3:pbuf结构体说明
- 6.4:pbuf的类型
- 6.4.1:PBUF_RAM类型的pbuf
- 6.4.2:PBUF_POOL类型的pbuf
- 6.4.3:PBUF_ROM和PBUF_REF类型pbuf
- 6.5:pbuf_alloc()
- 6.6:pbuf_free()
- 6.7:其它pbuf操作函数
- 6.7.1:pbuf_realloc()
- 6.7.2:pbuf_header()
- 6.7.3:pbuf_take()
- 6.8:网卡中使用的pbuf
- 6.8.1:low_level_output()
- 6.8.2:low_level_input()
- 6.8.3:ethernetif_input()
- 第7章:无操作系统移植LwIP
- 7.1:将LwIP添加到裸机工程
- 7.2:移植头文件
- 7.3:移植网卡驱动
- 7.4:LwIP时基
- 7.5:协议栈初始化
- 7.6:获取数据包
- 7.6.1:查询方式
- 7.6.2:ping命令详解
- 7.6.3:中断方式
- 第8章:有操作系统移植LwIP
- 8.1:LwIP中添加操作系统
- 8.1.1:拷贝FreeRTOS源码到工程文件夹
- 8.1.2:添加FreeRTOS源码到工程组文件夹
- 8.1.3:指定FreeRTOS头文件的路径
- 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文件的编写
- 8.4:网卡底层的编写
- 8.5:协议栈初始化
- 8.6:移植后使用ping测试基本响应
- 第9章:LwIP一探究竟
- 9.1:网卡接收数据的流程
- 9.2:内核超时处理
- 9.2.1:sys_timeo结构体与超时链表
- 9.2.2:注册超时事件
- 9.2.3:超时检查
- 9.3:tcpip_thread线程
- 9.4:LwIP中的消息
- 9.4.1:消息结构
- 9.4.2:数据包消息
- 9.4.3:API消息
- 9.5:揭开LwIP神秘的面纱
- 第10章:ARP协议
- 10.1:链路层概述
- 10.2:MAC地址的基本概念
- 10.3:初识ARP
- 10.4:以太网帧结构
- 10.5:IP地址映射为物理地址
- 10.6:ARP缓存表
- 10.7:ARP缓存表的超时处理
- 10.8:ARP报文
- 10.9:发送ARP请求包
- 10.10:数据包接收流程
- 10.10.1:以太网之数据包接收
- 10.10.2:ARP数据包处理
- 10.10.3:更新ARP缓存表
- 10.11:数据包发送流程
- 10.11.1:etharp_output()函数
- 10.11.2:etharp_output_to_arp_index()函数
- 10.11.3:etharp_query()函数
- 第11章:IP协议
- 11.1:IP地址.md
- 11.1.1:概述
- 11.1.2:IP地址编址
- 11.1.3:特殊IP地址