1. 什么是广播?
在计算机网络中,广播同日常生活中的电视广播的含义类似,计算机或路由器等设备在本地 LAN上发出广播消息,该消息可以让LAN上的其他所有设备接受。下面是在网络中运用广播的例子:
- 计算机刚刚启动需要一个IP地址,它发出广播消息寻找DHCP服务器以请求 IP 地址。由于计算机刚启动不知道本地 LAN上是否有DHCP服务器。因此计算机发出一个广播,该广播将到达LAN上的所有其他设备,进而请求可用的DHCP服务器回复一个IP地址(家用路由器通常有一个内置的DHCP服务器)
- 一台计算机想知道连接到本地LAN的哪些计算机能够共享文件和文件夹,它会自动在LAN上发送广播以定位其他计算机
2.如何将IP地址和MAC地址进行关联?
当你在浏览器输入一个地址,计算机将使用DNS进行名称解析以获取该网页的IP地址。在计算机创建DNS查询后,它会将该查询放入 IP数据包并将数据包发送到DNS服务器(假设使用家庭路由器作为DNS服务器)。此时计算机只是知道路由器的IP地址,但是还必须知道路由器的MAC地址作为流量的目的MAC地址,那么计算机该如何获取路由器的MAC 地址?
要实现这个功能,就需要使用到ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议。在上图主机要获取到路由器的MAC地址:
- 首先将其DNS查询置于队列中暂存,然后它将创建一个ARP请求,该请求作为广播发送,LAN上的所有其他设备都会收到该消息
- 配置了IP地址为192.168.1.1的家庭路由器将读取该消息并注意到该消息是发送给自己的, 然后它将创建一个ARP回复:
- 计算机收到该回复后,它都会在ARP表(或者ARP缓存)中保存其一段时间,这样再一次向路由器发送请求时就不用再次执行ARP请求。如果它们之间停止通信,一段时间后,计算机将会把该路由器的MAC地址清除
完成对路由器MAC地址的获取后,就可以向路由器发送DNS查询,进而找到网址的IP地址
参考
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https://www.homenethowto.com/switching/broadcasts/ -
https://www.homenethowto.com/switching/arp-mac-ip/
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