03 二层广播和三层广播
1、什么是广播（Broadcast）？
定义：
广播是一种网络通信方式，发送方将数据发送到 同一网络内的所有设备，而非特定目标设备。它是局域网（LAN）中实现设备发现、地址解析或服务通告的基础机制。
核心作用：
- 设备间快速通信（如查询地址、服务发现）。
- 简化网络配置（如自动获取IP地址）。
优缺点：
- 优点：简单高效，适用于局域网内快速同步信息。
- 缺点：可能引发广播风暴（大量广播占用带宽），且存在安全隐患（如广播包被恶意监听）。
2、二层广播（数据链路层广播）
1. 定义
- 工作在 OSI模型的第二层（数据链路层），基于 MAC地址 实现广播。
- 目标地址为 全1的MAC地址（FF:FF:FF:FF:FF:FF），表示“所有设备”。
2. 地址形式与范围
- 地址格式：
FF:FF:FF:FF:FF:FF（固定格式）。 - 传播范围：仅限 同一广播域（如同一VLAN内的局域网）。
- 跨设备能力：无法通过路由器转发，仅由交换机在本地广播域内泛洪。
3. 典型应用场景
- ARP协议：设备通过广播询问“某个IP地址对应的MAC地址是什么？”
- 交换机学习MAC表：当交换机收到未知目标MAC的帧时，会广播该帧以寻找目标设备。
4. 注意事项
- 广播域隔离：通过VLAN划分可限制二层广播的范围。
- 性能影响：广播过多会导致网络拥塞（如广播风暴）。
3、三层广播（网络层广播）
1. 定义
- 工作在 OSI模型的第三层（网络层），基于 IP地址 实现广播。
- 目标地址为 子网广播地址 或 全局受限广播地址。
2. 地址形式与范围
- 受限广播地址：
255.255.255.255，仅在发送方所在的 本地子网 内生效。 - 直接广播地址：如子网
192.168.1.0/24的广播地址是192.168.1.255，可跨子网发送（需路由器支持）。
3. 典型应用场景
- DHCP协议：设备启动时通过广播请求IP地址（目标地址为
255.255.255.255）。 - 网络管理工具：向特定子网发送广播指令（如批量唤醒设备）。
4. 注意事项
- 路由器默认行为：直接广播默认被路由器丢弃，防止广播扩散到其他网络。
- 安全隐患：直接广播可能被用于攻击（如Smurf攻击），需在路由器上禁用相关功能。
四、总结对比
| 特性 | 二层广播 | 三层广播 |
|---|---|---|
| 作用层级 | 数据链路层（第二层） | 网络层（第三层） |
| 目标地址 | MAC地址：FF:FF:FF:FF:FF:FF | IP地址：255.255.255.255或子网广播地址 |
| 传播范围 | 同一广播域（如VLAN内） | 本地子网或跨子网（需路由器支持） |
| 关键设备 | 交换机（泛洪广播帧） | 路由器（控制广播包转发） |
| 典型协议 | ARP、STP | DHCP、Wake-on-LAN |