单播、广播、组播
1. 单播（Unicast）
单播，又称为一对一通信，是网络通信的基本模式之一。在单播通信中，一个源设备向一个目标设备发送数据包。这意味着数据包从一个发送者传输到一个明确定义的接收者。单播通信时最常见的网络通信方式，用于许多网络应用，如网页浏览，电子邮件传输和文件下载等。
1.1 单播通信的原理
- 源设备准备数据包：源设备决定要发送的数据，并将其封装为数据包。数据包通常包括目标设备地址、数据内容和其他控制信息
- 数据包传输：源设备将数据包发送到网络上，该数据包经过路由器、交换机等网络设备，最终到达目标设备
- 目标设备接收数据包：目标设备在网络中接收数据包。它会检测数据包的目的地址，如果与自己的地址匹配则会接收并处理数据
- 数据处理：目标设备接收到数据后，根据应用程序的要求对数据进行处理
1.2 单播的应用
- 网页浏览：当在浏览器中输入网址并请求特定网页时，计算机通过单播与网络服务器建立连接，并获取所需的网页内容
- 电子邮件：当发送电子邮件时，电子邮件服务器使用单播将邮件传递给收件人的邮箱
- 文件传输：当从一个计算机向另一个计算机发送文件时，单播用于将文件传递到目标主机
- 远层桌面：单播用于实现远程桌面连接，允许在一个计算机上远程操作另一个计算机
2. 广播（Broadcast）
将数据包发送到广播域的所有设备，而不是特定的单个设备。这种通信模式被广泛用于局域网中，向网络中的所有设备广播消息
目标MAC地址：ff:ff:ff:ff:ff:ff:ff
目标IP地址：该网段的广播地址
广播不能穿透路由器：广播是二层的概念，路由器工作在三层；路由器在三层转发时会先拆开帧头，查看IP后根据路由表决定是否、如何转发，并重新封装新的MAC头部信息。所以当一个广播帧到达路由器的时候，路由器不会“转发”这个广播，而是终止它。
2.1 广播的应用
- ARP（地址解析协议）：在局域网中，设备使用ARP广播来查找目标设备的MAC地址，以便在网络上进行通信
- DHCP（动态主机配置协议）：DHCP服务器可以使用广播来提供IP地址和其他网络配置信息给新加入网络的设备
- 网络发现：广播用于在网络中查找其他设备和服务，典型例子就是在局域网中发现打印机或其他共享资源。
3. 组播（Multicast）
组播允许将数据包发送到网络上的一个特定设备组，而不是所有设备。组播通信通常用于多播流媒体、在线会议和其他需要传输到特定群体的应用。
目的MAC地址：01-00-5E 开头
目的IP地址：D类组播地址
3.1 组播的应用
- 多播流媒体：在网络上传输音频和视频流时，组播通常用于同时向多个接收者传递相同的流内容
- 在线会议：视频会议应用程序使用组播通信来将会议数据传输到所有参与者，而不是独立的单播流
- 多播路由协议：组播通信在网络中的多播路由协议中起着关键作用，用于维护组播组的成员和传输组播数据
- 内容分发网络（CDN）：组播可以用于分发大型文件或流媒体内容，减少网络流量和带宽需求。
4. 冲突和广播
- 集线器所有接口都属于一个冲突域和广播域（交换机接收消息会复制并发送给所有端口）
- 网桥：作用类似于交换机，连接多个HUB划分冲突域
- 交换机：交换机内有一个交换矩阵，连接的主机设备数据通道都是相互独立的
- 路由器：连接交换机来划分交换机冲突域