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广 播
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1 涉及概念介绍 .................................................3
1.1 定义 ...........................................................................................................................3
1.2 广播地址 ...................................................................................................................3
1.3 对比单播和组播 .......................................................................................................3
1.3.1 广播 ................................................................................................................3
1.3.2 单播 ................................................................................................................4
1.3.3 组播 ................................................................................................................4
1.4 广播风暴 ...................................................................................................................5
1.4.1 定义 ................................................................................................................5
1.4.2 形成原因 ........................................................................................................5
1.4.3 可能与对策 ....................................................................................................6
2 运用场景 .....................................................9
2.1 远程搜索 ...................................................................................................................9
2.2 POE............................................................................................................................10
2.2.1 POE 过程........................................................................................................10
2.2.2 串口查看 ......................................................................................................11
3 检查和异常处理 ..............................................12
3.1 常见问题 .................................................................................................................12
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1 涉及概念介绍
1.1 定义
网络上的一个节点,它发送一个数据帧或包,被传输到由广播域定义的本地网段上的每
个节点就是广播。广播(broadcasting)是多点投递的最普遍的形式,它向每一个目的站投
递一个分组的拷贝。它可以通过多个单次分组的投递完成,也可以通过单独的连接传递分组
的拷贝,直到每个接收方均收到一个拷贝为止。在多数网络中,用户是通过把分组分送给一
个特殊保留的地址,即广播地址(broadcast address)来进行广播投递,它的主要缺点是会
耗费大量的主机资源和网络资源。
1.2 广播地址
Broadcast Address(广播地址)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。
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(255.255.255.0)网段,其广播
地址为 10.1.1.255(255 即为 2 进制的 11111111),当发出一个目的地址为 10.1.1.255 的分组
(封包)时,它将被分发给该网段上的所有计算机。
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 255.255.255.0。
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:11111111.11111111.11111111.00000000
按位与之后得出网络地址:00001010.01001110.11001010.00000000
十进制表示就是 10.78.202.0。这个网络地址理论上可以有 254 台主机。
1.3 对比单播和组播
1.3.1 广播
主机之间“一对所有”的通讯模式,网络对其中每一台主机发出的信号都进行无条件复
制并转发,所有主机都可以接收到所有信息(不管你是否需要),由于其不用路径选择,所
以其网络成本可以很低廉。有线电视网就是典型的广播型网络,我们的电视机实际上是接受
到所有频道的信号,但只将一个频道的信号还原成画面。在数据网络中也允许广播的存在,
但其被限制在二层交换机的局域网范围内,禁止广播数据穿过路由器,防止广播数据影响大
面积的主机。
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广播的优点:
1) 网络设备简单,维护简单,布网成本低廉。
2) 由于服务器不用向每个客户机单独发送数据,所以服务器流量负载极低。
广播的缺点:
1) 无法针对每个客户的要求和时间及时提供个性化服务。
2) 网络允许服务器提供数据的带宽有限,客户端的最大带宽=服务总带宽。例如有线
电视的客户端的线路支持 100 个频道(如果采用数字压缩技术,理论上可以提供 500
个频道),即使服务商有更大的财力配置更多的发送设备、改成光纤主干,也无法
超过此极限。也就是说无法向众多客户提供更多样化、更加个性化的服务。
3) 广播禁止在 Internet 宽带网上传输。
1.3.2 单播
主机之间“一对一”的通讯模式,网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复
制。如果 10 个客户机需要相同的数据,则服务器需要逐一传送,重复 10 次相同的工作。但
由于其能够针对每个客户的及时响应,所以现在的网页浏览全部都是采用 IP 单播协议。网
络中的路由器和交换机根据其目标地址选择传输路径,将 IP 单播数据传送到其指定的目的
地。
单播的优点:
1) 服务器及时响应客户机的请求
2) 服务器针对每个客户不同的请求发送不同的数据,容易实现个性化服务。
单播的缺点:
1)服务器针对每个客户机发送数据流,服务器流量=客户机数量×客户机流量;在客
户数量大、每个客户机流量大的流媒体应用中服务器不堪重负
2)现有的网络带宽是金字塔结构,城际省际主干带宽仅仅相当于其所有用户带宽之和
的 5%。如果全部使用单播协议,将造成网络主干不堪重负。现在的 P2P 应用就已经使主干
经常阻塞,只要有 5%的客户在全速使用网络,其他人就不要玩了。而将主干扩展 20 倍几
乎是不可能。
1.3.3 组播
主机之间“一对一组”的通讯模式,也就是加入了同一个组的主机可以接受到此组内的
所有数据,网络中的交换机和路由器只向有需求者复制并转发其所需数据。主机可以向路由
器请求加入或退出某个组,网络中的路由器和交换机有选择的复制并传输数据,即只将组内
数据传输给那些加入组的主机。这样既能一次将数据传输给多个有需要(加入组)的主机,
又能保证不影响其他不需要(未加入组)的主机的其他通讯。
组播的优点:
1) 需要相同数据流的客户端加入相同的组共享一条数据流,节省了服务器的负载。具