Какво е излъчване?

В компютърните мрежи по-голямата част от мрежовия трафик е просто заявка и отговор. Това включва две ясно адресирани устройства, комуникиращи по мрежата. Въпреки че някои междинни устройства, като рутери и комутатори, трябва да проверяват адресите на дестинацията, за да маршрутизират правилно трафика, те не са толкова включени. Този тип трафик, преминаващ от една точка към друга, се нарича unicast.

Има обаче няколко ситуации, в които това не би било ефективно. Някои мрежови протоколи трябва – или имат функционалност, която може – да комуникира с всяко устройство в мрежата. Въпреки че би било възможно да се комуникира с всяко устройство в мрежата поотделно, това потенциално би изисквало много съобщения в големи мрежи и би било неефективно. Вместо това изпращащото устройство може умишлено да конфигурира пакета да бъде излъчен към мрежата.

Как работи едно излъчване?

Когато една мрежа е конфигурирана, тя е проектирана с диапазон от IP адреси, състоящ се от IP адрес и подмрежова маска. IP адресът обикновено определя началото на адресите, които могат да се използват. Например LAN или локална мрежа може да бъде конфигуриран с IP адреси като този: 10.0.0.1 или този: 192.168.0.1. Подмрежовата маска е част от CIDR или Classless Inter-Domain Routing система. Той определя размера на мрежата, като се приема, че посоченият IP адрес е в този диапазон. Например, диапазон /24 CIDR представлява подмрежовата маска 255.255.255.0, което означава, че последният октет в IP адреса може да се използва за дефиниране на хостове.

Като се има предвид, че всеки октет поддържа числа между 0 и 255 ( включително ), може да ви бъде простено да приемете, че това означава, че можете да имате 256 уникални устройства в мрежата. Това число е само 254. Във всяка мрежа са запазени два адреса, първият и последният. Първият, в този случай 0, се счита за мрежов адрес и не може да се използва от никакви устройства. Вторият, в този случай 255, се счита за адрес на излъчване.

Полезно е, че създаването на излъчвано съобщение е толкова просто. Всичко, което трябва да направите, е да го адресирате до адреса за излъчване на вашата мрежа. Всички устройства с мрежови възможности са проектирани да разбират, че това означава, че всяко устройство трябва да получава трафика. За устройствата на крайните потребители това означава, че те трябва да получат съобщението, дори ако то не съдържа техния адрес. За устройствата за маршрутизиране това означава, че те трябва да препратят съобщението до всяко устройство в мрежата.

Ограничения на излъчването

Едно от нещата, които трябва да се отбележат тук, е, че е възможно да се излъчва само в мрежов сегмент. Всяка мрежа формира това, което е известно като излъчван домейн. Излъчваният трафик ще се излъчва само в рамките на съответната мрежа. В рамките на тази мрежа рутерът може да идентифицира, че излъчването е предназначено за тази мрежа и да го препраща към всяко устройство, но също така знае, че не е необходимо да го изпраща извън мрежата.

Обикновено не е възможно да изпратите съобщение до адрес за излъчване на друга мрежа. В този случай маршрутизаторът, отговорен за мрежата, обикновено би изпуснал трафика, идентифицирайки го като нелегитимен. Други мрежи, използвани за достигане до тази, няма да бъдат засегнати, тъй като не могат да разберат от IP адреса на местоназначението дали съобщението е насочено към адрес за излъчване. Като цяло няма излъчван адрес за интернет.

Потенциални проблеми с излъчването

Както при толкова много неща в компютрите, възможността за изпращане на излъчвани съобщения може да бъде злоупотребена умишлено или случайно, което обикновено води до отказ на услуга или DoS условия. Един пример е атаката на смърфовете. Това включва изпращане на ping пакет до адреса на излъчване на мрежата, като едновременно с това се фалшифицира адресът на източника. Устройствата, които са били пингувани, трябва да отговорят с обратен пинг. И така, едно устройство пингва цялата мрежа, но ги насочва към друго. Това не би трябвало да е голям проблем в малка мрежа. Повечето устройства трябва да могат да издържат на няколко десетки пакета. В обширна мрежа с хиляди устройства това може да причини проблеми, особено ако е продължително.

Подобен проблем е излъчването на бурята. Конкретен пример е ARP бурята. ARP има за цел да позволи на устройствата в мрежата да знаят MAC адреса на други устройства чрез излъчвания. Мрежовият превключвател е предназначен да препраща всеки излъчван трафик към всички други свързани устройства. Ако имате верига, свързваща два превключвателя, внезапно получавате проблем.

Пакетът за излъчване получава безкрайна верига и всеки път, когато комутаторът го види, той го излъчва отново към всяко свързано устройство. Това може да произведе толкова много мрежов трафик, че да изразходва цялата честотна лента за кратко. Това обикновено включва толкова много трафик към свързаните компютри, че те също работят бавно. Освен това затруднява отдалеченото разрешаване, тъй като мрежата, използвана за свързване, е претоварена.

Решението за излъчване на бури е да се избягват цикли и да се използва STP, Spanning Tree Protocol, който конкретно деактивира тези цикли. След като започне ARP буря или друга излъчваща буря, основният начин да я спрете е да изключите мрежовите кабели, причиняващи цикъла.

Заключение

Излъчването е мрежова комуникация "един към много". Това включва конфигуриране на IP адреса на местоназначението да бъде адресът за излъчване на мрежата. След това всички устройства в мрежата получават трафика. Излъчването позволява на всяко устройство в мрежата да вижда трафика и не трябва да се използва за чувствителна, лична информация. Ефектите от излъчвания трафик са минимални в малките мрежи. По-широките мрежи обаче са засегнати повече.

По-големият брой устройства повишава въздействието върху производителността. Има някои потенциални проблеми с отказ на услуга при излъчване. Повечето съвременни устройства обикновено предлагат функционалност за предотвратяване на тези класове проблеми. Тези защити обаче може да не са активирани по подразбиране.