每年的春节，既是合家团圆的日子，也是辞旧迎新的日子。 许多家庭会借此机会升级家庭网络设备，以获得更大的覆盖范围和更好的稳定性。 互联网进入中国家庭30年来电力载波，提升家庭网络覆盖的解决方案经历了多次迭代和更新。 如今，Mesh组网已经成为一种更加经济实用的解决方案。

大多数家庭在家里接入宽带，基本上都是从网线、调制解调器、路由器开始。 由于家里面积小，障碍物不多，上网设备也比较少，一个路由器也凑合。 但是，随着家庭面积的增大，手中的家电、家具和上网设备越来越多，单靠一个路由器已经不够用了，这就迫使我们不得不增加设备来增加网络的覆盖面积和强度。

早年，除了装修时预埋网线的解决方案外，人们提高家庭网络覆盖率的方法主要有两种。 一种是信号放大方案，通过在家里放置信路由器和WiFi放大器来实现。 对信号进行所谓的“放大”和“增强”。 由于WiFi放大器只接收主路由器的信号数据并重新发送，相当于发送一个数据两次，数据吞吐量会相应减少一半。 可以看到WiFi放大器的信号比较强电力载波，但是速度衰减比较明显。

早年广泛使用的另一种解决方案是电力猫解决方案。 比较学术的叫法是电力载波传输系统（PLC），把网络的传输介质变成电流和电流。 如果把猫插在插座上，只要有电，就可以进行网络传输。 这种方案虽然方便，但也有一定的缺点，即网络传输不能穿越变压器，容易受到电流不稳定的干扰。

因此，家庭网络覆盖发展到今天，AC+AP组网和Mesh组网是唯一具有较强实用性和可靠性的方案。 AC+AP组网更适合一些预算非常充裕的“高端”或“玩家”，因为整个方案需要购买数个无线AP插座、AC控制器和一个交换机，整套的成本设备会比较高，组装布局也不简单，通常只是对熟悉网络设备的家庭和请第三方解决安装问题的企业。

所以看到这里，在网络覆盖范围广、成本相对合理、组装方便的家庭网络覆盖方面，基本上就剩下Mesh组网了。 Mesh网络的技术原理并不复杂。 它的中文意思是节点和网格网络的意思。 整个网络系统分为连接节点和互联网设备的“外网”和节点间通信的“内网”。 “（回程）。

像我们今天体验的灵石路由器，组网方式非常简单。 集合中的两个节点路由器分为主节点和从节点。 首先，连接好主节点的网线和电源，然后打开安装好的《》APP，根据设置向导，先对主节点进行初始化和设置。 然后给副节点上电，然后在APP上选择添加其他节点。 整个Mesh组网过程基本上不超过20到30分钟，可以说基本上会用路由器的用户都能用。

Mesh网络建立成功后，还有一点很重要，就是节点路由器的位置。 两个节点路由器之间的距离不应太近或太远。 尽量不要超过3米。 即使超过3米，依然可以连接。 但是，节点之间的通信效率会变得很低，从而影响网络速度。 其次要注意的是，节点路由器要尽量避开墙壁或其他较大的障碍物，因为在城市家庭中，每个充满钢筋混凝土的房间或客厅都相当于一个“特斯拉笼”。 对信号的屏蔽还是挺强的。

纵观这么多年家庭网络覆盖的“简史”，从最初的WiFi放大器、电源调制解调器，到后来的Mesh组网、AC+AP组网，可见家庭网络设备基本呈现出“低-维”向“高维”进化的路径，像灵石这样的Mesh路由器，在带来高覆盖面积的同时，不再昂贵，组装起来也非常方便。

IP地址分为三种类型：单播地址、广播地址和多播地址。 其中广播和组播只能应用于UDP协议，因为TCP是面向连接的协议，所以只能支持单播，即连接到网络的两个主机进程之间同时连接。

单播很容易理解，就是单播IP与单播IP之间的数据传输。

广播是一个主机向网络中的所有其他主机发送数据帧。 有两种类型的广播：第 2 层广播和第 3 层广播。

组播就是将数据帧传送给同一组播组中的所有主机。

广播和多播有什么区别？ 下面将详细说明：

1、从传统概念的角度理解组播和广播

首先，组播和广播都是点对多点的网络形式。

广播就是向网络中同一广播域内的所有主机发送数据帧，而组播的出现减少了一些不需要在广播中接收数据包的主机所涉及的不必要的开销，只将特定的数据帧发送给多播组 一些主机发送数据报。

2.从协议栈的角度理解组播和广播

首先，默认情况下，终端的网卡接收到的数据会与网卡的MAC地址进行匹配，目的地址不是自己的单播数据帧会被丢弃，除非网卡有 mode，一般启用抓包软件，软件会将网卡修改为模式，抓取所有数据包。

除了目标地址为自己的单播数据帧外，组播和广播数据帧也会被网卡接收。 组播数据帧与检查单播数据帧相同。 在数据链路层检查数据帧，查看目标MAC是否是加入组播组的MAC，如果不是ip广播系统，则在数据链路层丢弃该报文。 收到广播数据帧后，会逐层解封装。 到达传输层后，会检查广播数据帧对应的目标端口号是否在终端监听。 如果没有响应端口号被监听，广播报告文采将被丢弃。

3.广播地址路由

可以路由广播地址吗？ 首先要知道广播有两种，一种是二层广播，即目标MAC地址为FFFF-FFFF-FFFF。 一种是三层广播，三层广播的MAC地址是单播，IP地址是广播地址。 三层广播有四种： 1、限制广播：255.255.255.255/32； 2.广播定向网络：192.168.1.255/24； 3.广播定向到子网192.168.1.128/25； 4.广播到所有子网：192.168.255.255/16。

根据终端类型的不同，对接收到的广播数据包的处理也不同。 例如，操作系统会直接丢弃目的地址为广播地址的数据包，不予响应。 但是，某些品牌的网络设备在收到目的地址为广播地址的数据包时会做出响应。

接下来，我们用一个实验来证明三层广播是可以路由的。

首先，当路由可达时，即R1能ping通R3到达单播目的地，R1能ping通192.168.2.255。 默认情况下，只有接口192.168.2.1通过地址192.168.1.1响应ICMP请求：如下图：

由于设备没有开启三层广播报文转发功能，广播无法通过设备到达R3、R4、R5，如下图：

接下来我们在需要转发广播的界面输入ip-开启广播转发功能：

此时通过R1 ping 192.168.2.255，发现不仅192.168.2.1通过192.168.1.1接口响应ICMP，R3、R4、R5也收到了R1发送的广播报文并响应ip广播系统，如图下图：

R1向192.168.2.255发送ICMP广播报文，接收报文的终端通过单播方式响应ICMP响应。

可见三层广播报文是可以路由转发的。

知识拓展：ip-的具体作用是什么？

通过抓包我们可以看到启用了ip的接口会将接收到的目标MAC地址为广播MAC地址的广播数据包重新封装为广播MAC地址，目标IP地址为受限广播地址在接口上发送出去.

4.组播地址映射

为什么组播可以在数据链路层知道数据包是否是它加入的组播组？ 之所以不需要区分组播IP地址，是因为组播IP地址和MAC地址之间存在映射关系。

但是在设计组播协议之初，项目组没有足够的资金购买大量的MAC地址，所以现在每32个组播IP地址都会共享一个组播MAC地址。

例如：0100-5E01-0101，将被224.1.1.1、224.129.1.1、225.1.1.1、225.129.1.1、226.1.1.1......239.129.1.1这32个组播IP地址共享，在设计多播网络时必须小心。

组播IP与MAC地址的映射关系如下：

5.简单的组播实验

实验拓扑如下：

R8开启组播路由，R10和R11加入239.1.1.1组播组，使用R7 ping 239.1.1.1，测试组播互通，分析数据包。

从图中可以看出，R7 ping了一个组播地址，加入组播组的R10和R11都通过单播方式响应ICMP请求报文。

可以看出，组播相对于广播的优势在于减少了一些不需要接收广播数据包的主机所涉及的不必要的开销，而组播相对于单播的优势在于不需要发送大量的数据包重复单播包的个数，只要向组播地址发送一个数据包，所有加入组播组的终端都能收到这个包。

以上内容为本人原创文章，对所掌握的知识进行归纳总结。 希望能在你的学习过程中对你有所帮助。 如有技术理解错误，望指正。 让我们一起学习，一起进步。

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