Co je vysílání?

V počítačových sítích je většina síťového provozu jednoduše požadavek a odpověď. To zahrnuje dvě odlišně adresovaná zařízení komunikující po síti. Zatímco některá zprostředkující zařízení, jako jsou směrovače a přepínače, potřebují zkontrolovat cílové adresy, aby správně směrovala provoz, nejsou tak zapojena. Tento typ provozu směřujícího z jednoho bodu do druhého se nazývá unicast.

Existuje však několik situací, ve kterých by to nebylo efektivní. Některé síťové protokoly potřebují – nebo mají funkce, které mohou – komunikovat s každým zařízením v síti. I když by bylo možné komunikovat s každým zařízením v síti jednotlivě, ve velkých sítích by to potenciálně vyžadovalo mnoho zpráv a bylo by to neefektivní. Místo toho může odesílající zařízení záměrně nakonfigurovat paket tak, aby byl vysílán do sítě.

Jak funguje vysílání?

Když je síť nakonfigurována, je navržena s rozsahem IP adres sestávajícím z IP adresy a masky podsítě. Adresa IP obvykle definuje začátek adres, které lze použít. Například síť LAN nebo místní síť může být nakonfigurována s adresami IP takto: 10.0.0.1 nebo takto: 192.168.0.1. Maska podsítě je součástí systému CIDR neboli Classless Inter-Domain Routing. Definuje velikost sítě za předpokladu, že uvedená IP adresa je v tomto rozsahu. Například rozsah /24 CIDR představuje masku podsítě 255.255.255.0, což znamená, že poslední oktet v adrese IP lze použít k definování hostitelů.

Vzhledem k tomu, že každý oktet podporuje čísla mezi 0 a 255 ( včetně ), může vám být odpuštěno, že předpokládáte, že to znamená, že v síti můžete mít 256 jedinečných zařízení. Toto číslo je pouze 254. V každé síti jsou rezervovány dvě adresy, první a poslední. První, v tomto případě 0, je považována za síťovou adresu a nemůže být použita žádným zařízením. Druhá, v tomto případě 255, je považována za vysílací adresu.

Užitečné je, že vytvoření vysílané zprávy je tak jednoduché. Vše, co musíte udělat, je adresovat jej na broadcast adresu vaší sítě. Všechna zařízení se síťovými možnostmi jsou navržena tak, aby pochopila, že to znamená, že každé zařízení by mělo přijímat provoz. Pro koncová zařízení to znamená, že potřebují přijmout zprávu, i když neobsahuje jejich adresu. Pro směrovací zařízení to znamená, že potřebují přeposlat zprávu všem zařízením v síti.

Omezení vysílání

Jednou z věcí, které je zde třeba poznamenat, je, že je možné vysílat pouze v rámci segmentu sítě. Každá síť tvoří takzvanou vysílací doménu. Vysílací provoz bude vysílán pouze v rámci příslušné sítě. V rámci této sítě může router identifikovat, že je vysílání určeno pro tuto síť, a předá je každému zařízení, ale také ví, že je nemusí posílat ze sítě.

Obecně není možné odeslat zprávu na adresu vysílání jiné sítě. V tomto případě by router odpovědný za síť normálně přerušil provoz a označil jej za nelegitimní. Jiné sítě používané k dosažení této sítě by nebyly ovlivněny, protože nemohly z cílové IP adresy zjistit, zda byla zpráva zaměřena na broadcastovou adresu. Obecně neexistuje žádná vysílací adresa pro internet.

Možné problémy s vysíláním

Stejně jako u mnoha věcí ve výpočetní technice může být schopnost posílat zprávy vysílání úmyslně nebo náhodně zneužita, což obecně vede k odmítnutí služby nebo podmínkám DoS. Jedním z příkladů je útok Šmoula. To zahrnuje odeslání paketu ping na vysílanou adresu sítě a současné falšování zdrojové adresy. Zařízení, která byla pingnuta, mají reagovat zpětným pingem. Jedno zařízení tedy pingne celou síť, ale nasměruje je na jiné. V malé síti by to neměl být příliš velký problém. Většina zařízení by měla být schopna odolat několika desítkám paketů. V rozsáhlé síti s tisíci zařízeními to může způsobit problémy, zvláště pokud jsou trvalé.

Podobným problémem je vysílací bouře. Jedním konkrétním příkladem je bouře ARP. ARP má umožnit zařízením v síti znát MAC adresu jiných zařízení prostřednictvím vysílání. Síťový přepínač je navržen tak, aby předával veškerý viděný přenos vysílání do všech ostatních připojených zařízení. Pokud máte smyčku spojující dva přepínače, najednou máte problém.

Vysílací paket se nekonečně zacyklí a pokaždé, když jej přepínač uvidí, znovu jej rozešle do všech připojených zařízení. To může produkovat tolik síťového provozu, že krátkodobě spotřebuje veškerou šířku pásma. To obecně zahrnuje takový provoz připojených počítačů, že také běží pomalu. Také to ztěžuje vzdálené řešení, protože síť použitá k připojení je zahlcena.

Řešením pro vysílání bouří je vyhnout se smyčkám a použít protokol STP, Spanning Tree Protocol, který tyto smyčky konkrétně zakáže. Jakmile se spustí bouře ARP nebo jiná vysílací bouře, primárním způsobem, jak ji zastavit, je odpojit síťové kabely způsobující smyčku.

Závěr

Vysílání je síťová komunikace jedna k mnoha. Zahrnuje konfiguraci cílové IP adresy jako vysílací adresy sítě. Všechna zařízení v síti pak přijímají provoz. Vysílání umožňuje jakémukoli zařízení v síti vidět provoz a nemělo by být používáno pro citlivé, soukromé informace. V malých sítích jsou dopady vysílání vysílání minimální. Rozsáhlejší sítě jsou však postiženy více.

Větší počet zařízení zvyšuje dopad na výkon. Existují určité potenciální problémy s odmítnutím služby s vysíláním. Většina moderních zařízení obecně nabízí funkce, které těmto třídám problémů předcházejí. Tyto ochrany však nemusí být ve výchozím nastavení povoleny.