UDP IPv4广播地址计算（附Node.js示例代码）

Posted 2022-11-19 Naisu Xu

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了UDP IPv4广播地址计算（附Node.js示例代码）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

目的
计算方法
示例代码
代码演示
总结

目的

UDP广播是比较常用的一种功能，应用方面来说经常用在设备发现等功能中。UDP广播需要知道广播地址，这篇文章将介绍通过IPv4地址和子网掩码来计算广播地址。

IPv6是没有广播的。想想看IPv6中一个网段内这么多节点广播就是灾难。

计算方法

广播地址计算方法如下：
广播地址 = IP地址按位或 ( 按位取反 ( 子网掩码 ) )

下面是一组数据可以用来计算验证：

	原始表达	二进制表达
IP地址	`172.16.1.115`	`10101100.00010000.00000001.01110011`
子网掩码	`255.255.252.0`	`11111111.11111111.11111100.00000000`
子网掩码按位取反		`00000000.00000000.00000011.11111111`
广播地址	`172.16.3.255`	`10101100.00010000.00000011.11111111`

有一种说法是使用 255.255.255.255 作为广播地址，但这是不正确的。如果设备上有多个网络接口，接入了多个网络的话使用这个地址广播结果可能就会不符合预期了。正确的做法是对接入的各个网络单独计算其广播地址。

示例代码

下面代码可以用来获取计算电脑上所有IPv4类型的网络接口的广播地址：

const os = require('os');

function getBroadcastAddress() 
    const broadcastAddress = new Set(); // 使用Set来保存广播地址可以自动去重

    // 获取网络接口信息
    // 返回结果结构：a:[ ... , ...], b:[ ... , ...], ...
    let interfaces = os.networkInterfaces();
    
    // 遍历获取需要的网络接口信息
    for (const key in interfaces) 
        for (const interface of interfaces[key]) 
            // 该接口是IPv4，且不是内部回环地址（对于IPv4而言回环地址为127.0.0.1）
            if (interface.family === 'IPv4' && !interface.internal && interface.address !== '127.0.0.1') 
                // 将IP地址和子网掩码各自切成四个字段，方便下面计算广播地址
                let slices = [interface.address.split('.'), interface.netmask.split('.')];
                let fields = []; 
                for (let i = 0; i < 4; i++) 
                    // 广播地址 = IP | (~MASK)
                    fields[i] = String(Number(slices[0][i]) | ((~Number(slices[1][i])) & 0xff));
                
                // 拼合广播地址为字符串形式并存入Set
                broadcastAddress.add(`$fields[0].$fields[1].$fields[2].$fields[3]`);
            
        
    

    return broadcastAddress;