Hvad er en udsendelse?

I computernetværk er det meste netværkstrafik blot anmodning og svar. Dette involverer to særskilt adresserede enheder, der kommunikerer over netværket. Mens nogle mellemliggende enheder, såsom routere og switche, skal kontrollere destinationsadresser for at dirigere trafikken korrekt, er de ikke så involverede. Denne type trafik, der går fra et punkt til et andet, kaldes unicast.

Der er dog flere situationer, hvor det ikke ville være effektivt at gøre dette. Nogle netværksprotokoller skal – eller have funktionalitet, der kan – kommunikere med alle enheder i netværket. Selvom det ville være muligt at kommunikere med hver enhed på netværket individuelt, ville dette potentielt kræve mange beskeder i store netværk og ville være ineffektivt. I stedet kan afsenderenheden bevidst konfigurere pakken til at blive udsendt til netværket.

Hvordan fungerer en udsendelse?

Når et netværk er konfigureret, er det designet med et IP-adresseområde bestående af en IP-adresse og en undernetmaske. IP-adressen definerer typisk starten på de adresser, der kan bruges. For eksempel kan et LAN eller Local Area Network konfigureres med IP-adresser som denne: 10.0.0.1 eller denne: 192.168.0.1. Undernetmasken er en del af CIDR eller Classless Inter-Domain Routing-systemet. Den definerer netværkets størrelse, forudsat at den angivne IP er inden for dette område. For eksempel repræsenterer et /24 CIDR-område undernetmasken 255.255.255.0, hvilket betyder, at den sidste oktet i IP-adressen kan bruges til at definere værter.

I betragtning af at hver oktet understøtter tal mellem 0 og 255 ( inklusive ), kan du blive tilgivet for at antage, at det betyder, at du kan have 256 unikke enheder i netværket. Det tal er kun 254. I ethvert netværk er to adresser reserveret, den første og den sidste. Den første, i dette tilfælde 0, betragtes som netværksadressen og kan ikke bruges af nogen enheder. Den anden, i dette tilfælde 255, betragtes som udsendelsesadressen.

Godt nok er det så enkelt at oprette en broadcast-meddelelse. Alt du skal gøre er at adressere det til broadcast-adressen på dit netværk. Alle enheder med netværksfunktioner er designet til at forstå, at det betyder, at hver enhed skal modtage trafikken. For slutbrugerenheder betyder det, at de skal modtage beskeden, selvom den ikke indeholder deres adresse. For routingenheder betyder det, at de skal videresende beskeden til hver enhed på netværket.

Begrænsninger af udsendelse

En af de ting at bemærke her er, at det kun er muligt at udsende inden for et netværkssegment. Hvert netværk danner det, der er kendt som et broadcast-domæne. Broadcast-trafik vil kun blive udsendt inden for det relevante netværk. Inden for det netværk kan routeren identificere, at udsendelsen er beregnet til det pågældende netværk og videresende den til hver enhed, men ved også, at den ikke behøver at sende den ud af netværket.

Det er generelt ikke muligt at sende en besked til et andet netværks broadcast-adresse. I dette tilfælde ville den router, der er ansvarlig for netværket, normalt droppe trafikken og identificere den som illegitim. Andre netværk, der plejede at nå frem til det, ville ikke blive påvirket, da de ikke kunne se på destinationens IP-adresse, om beskeden var rettet mod en broadcast-adresse. Der er ingen broadcast-adresse til internettet generelt.

Potentielle problemer med udsendelse

Som med så mange ting inden for databehandling, kan evnen til at sende broadcast-beskeder misbruges med vilje eller ved et uheld, hvilket generelt resulterer i Denial of Service eller DoS-betingelser. Et eksempel er smølfeangrebet. Dette indebærer at sende en ping-pakke til netværkets broadcast-adresse og samtidig spoofe kildeadressen. Enheder, der er blevet pinget, skal reagere ved at pinge tilbage. Så én enhed pinger hele netværket, men peger dem mod en anden. Dette burde ikke være et for stort problem i et lille netværk. De fleste enheder burde være i stand til at modstå et par dusin pakker. I et omfattende netværk med tusindvis af enheder kan dette forårsage problemer, især hvis det fortsætter.

Et lignende problem er udsendelsesstormen. Et specifikt eksempel er ARP-stormen. ARP er beregnet til at lade enheder på netværket kende MAC-adressen på andre enheder via udsendelser. En netværksswitch er designet til at videresende al broadcast-trafik til alle andre tilsluttede enheder. Hvis du har en sløjfe, der forbinder to kontakter, får du pludselig et problem.

Broadcast-pakken bliver sløjfet uendeligt, og hver gang switchen ser den, udsender den den til hver tilsluttet enhed igen. Dette kan producere så meget netværkstrafik, at det kortvarigt optager al båndbredden. Dette involverer generelt så meget trafik til tilsluttede computere, at de også kører langsomt. Det gør det også svært at løse eksternt, da netværket, der bruges til at oprette forbindelse, er overvældet.

Løsningen til at udsende storme er at undgå loops og bruge STP, Spanning Tree Protocol, som specifikt deaktiverer disse loops. Når en ARP-storm eller anden broadcast-storm er startet, er den primære måde at stoppe den på ved at frakoble netværkskablerne, der forårsager sløjfen.

Konklusion

En udsendelse er en-til-mange netværkskommunikation. Det involverer at konfigurere destinations-IP-adressen til at være netværkets broadcast-adresse. Alle enheder på netværket modtager derefter trafikken. Broadcasting giver enhver enhed på netværket mulighed for at se trafikken og bør ikke bruges til følsomme, private oplysninger. Effekterne af broadcast-trafik er minimale i små netværk. Mere omfattende netværk påvirkes dog mere.

Det større antal enheder øger ydeevnepåvirkningen. Der er nogle potentielle Denial of Service-problemer med udsendelse. De fleste moderne enheder tilbyder generelt funktionalitet for at forhindre disse problemklasser. Disse beskyttelser er dog muligvis ikke aktiveret som standard.