11、网络通信与 IP 路由基础详解

网络通信与 IP 路由基础详解

1. 网络通信协议与地址分配

1.1 引导协议（BootP）和动态主机配置协议（DHCP）

引导协议（BootP）是一种通信协议，它允许你集中管理 IP 地址的使用，并自动分配组织网络中的逻辑地址。动态主机配置协议（DHCP）基于 BootP，同样具备集中管理 IP 地址使用和自动分配逻辑地址的功能。

DHCP 的主要职责是分配管理员配置的 IP 地址子集，这些子集被称为作用域。作用域包含预先配置好的地址空间范围，用于分配给请求的客户端。DHCP 采用租约的概念，即给定的 IP 地址在一定时间内对计算机有效。此外，DHCP 支持为需要永久 IP 地址的机器进行预留，还提供了额外的客户端配置选项，如域名服务（DNS）地址、Windows 互联网名称服务（WINS）地址和默认网关。

DHCP 是基于广播的协议。为了让 DHCP 广播消息能够跨越路由器，需要使用 DHCP 中继代理。在基于思科系统的路由器中，这种配置通常被称为 IP 助手地址。如果路由器不能作为中继代理，那么每个有 DHCP 客户端的子网都需要一个 DHCP 服务器。

1.2 组播、广播和单播

1.2.1 组播

组播可用于同时向多个主机推送数据，具有以下特点：
- 设计用于处理发往多个主机的流量。
- 组播流量建立一对多的传输类型，向每个请求的广播域发送一个数据流。
- 定义组播组的 IP 地址是 D 类地址（224.0.0.0 到 239.255.255.255）。
- 组播地址不能用作任何流量的源地址。
- 组播地址标识一组共享相同地址的主机。