Mikä on lähetys?

Tietokoneverkoissa suurin osa verkkoliikenteestä on vain pyyntöä ja vastausta. Tämä sisältää kaksi erikseen osoitettua laitetta, jotka kommunikoivat verkon yli. Vaikka joidenkin välilaitteiden, kuten reitittimien ja kytkimien, on tarkistettava kohdeosoitteet reitittääkseen liikenteen oikein, ne eivät ole kovinkaan mukana. Tällaista pisteestä toiseen kulkevaa liikennettä kutsutaan unicastiksi.

On kuitenkin useita tilanteita, joissa tämä ei ole tehokasta. Joidenkin verkkoprotokollien on oltava – tai niillä on toimintoja, jotka voivat – kommunikoida kaikkien verkon laitteiden kanssa. Vaikka jokaisen verkon laitteen kanssa olisi mahdollista kommunikoida erikseen, tämä vaatisi mahdollisesti monia viestejä suurissa verkoissa ja olisi tehotonta. Sen sijaan lähettävä laite voi tarkoituksella konfiguroida paketin lähetettäväksi verkkoon.

Miten lähetys toimii?

Kun verkko on määritetty, se suunnitellaan IP-osoitealueella, joka koostuu IP-osoitteesta ja aliverkon peiteestä. IP-osoite määrittää yleensä käytettävien osoitteiden alun. Esimerkiksi LAN tai lähiverkko voidaan määrittää IP-osoitteilla, kuten 10.0.0.1 tai tämä: 192.168.0.1. Aliverkon peite on osa CIDR- tai Classless Inter-Domain Routing -järjestelmää. Se määrittää verkon koon olettaen, että ilmoitettu IP on tällä alueella. Esimerkiksi /24 CIDR-alue edustaa aliverkon peitettä 255.255.255.0, mikä tarkoittaa, että IP-osoitteen viimeistä oktettia voidaan käyttää isäntien määrittämiseen.

Koska jokainen oktetti tukee numeroita välillä 0 - 255 ( mukaan lukien ), saatat saada anteeksi oletuksen, että tämä tarkoittaa, että verkossa voi olla 256 ainutlaatuista laitetta. Tämä luku on vain 254. Kaikissa verkoissa on varattu kaksi osoitetta, ensimmäinen ja viimeinen. Ensimmäinen, tässä tapauksessa 0, katsotaan verkko-osoitteeksi, eikä mikään laite voi käyttää sitä. Toinen, tässä tapauksessa 255, katsotaan yleislähetysosoitteeksi.

Yleislähetysviestin luominen on hyödyllistä. Sinun tarvitsee vain osoittaa se verkkosi lähetysosoitteeseen. Kaikki verkkoominaisuudet sisältävät laitteet on suunniteltu ymmärtämään, että tämä tarkoittaa, että jokaisen laitteen tulee vastaanottaa liikenne. Loppukäyttäjälaitteiden osalta tämä tarkoittaa, että heidän on vastaanotettava viesti, vaikka se ei sisältäisikään heidän osoitettaan. Reitityslaitteiden osalta se tarkoittaa, että niiden on välitettävä viesti edelleen jokaiselle verkon laitteelle.

Lähetyksen rajoitukset

Yksi huomioitavimmista asioista on, että lähetys on mahdollista vain verkkosegmentin sisällä. Jokainen verkko muodostaa niin sanotun lähetysalueen. Lähetysliikenne lähetetään vain asianmukaisessa verkossa. Tässä verkossa reititin voi tunnistaa, että lähetys on tarkoitettu kyseiseen verkkoon ja välittää sen jokaiselle laitteelle, mutta tietää myös, ettei sen tarvitse lähettää sitä pois verkosta.

Viestin lähettäminen toisen verkon lähetysosoitteeseen ei yleensä ole mahdollista. Tässä tapauksessa verkosta vastaava reititin yleensä katkaisee liikenteen ja tunnistaa sen laittomaksi. Tämä ei vaikuta muihin verkkoihin, joita käytettiin tähän tavoittamiseen, koska ne eivät pystyneet päättämään kohde-IP-osoitteesta, oliko viesti suunnattu yleislähetysosoitteeseen. Internetissä ei yleensä ole lähetysosoitetta.

Mahdollisia ongelmia lähetyksessä

Kuten monia muitakin asioita tietojenkäsittelyssä, kykyä lähettää yleislähetysviestejä voidaan väärinkäyttää tahallisesti tai vahingossa, mikä yleensä johtaa Palvelunesto- tai DoS-ehtoihin. Yksi esimerkki on Smurffien hyökkäys. Tämä tarkoittaa ping-paketin lähettämistä verkon yleislähetysosoitteeseen ja samalla lähdeosoitteen huijausta. Pingattujen laitteiden oletetaan vastaavan pingamalla takaisin. Joten yksi laite lähettää ping-kutsuja koko verkkoon, mutta osoittaa ne toiseen. Tämän ei pitäisi olla liian suuri ongelma pienessä verkossa. Useimpien laitteiden pitäisi kestää muutama tusina pakettia. Laajassa verkossa, jossa on tuhansia laitteita, tämä voi aiheuttaa ongelmia, varsinkin jos se on jatkuvaa.

Samanlainen ongelma on lähetysmyrsky. Yksi erityinen esimerkki on ARP-myrsky. ARP on tarkoitettu antamaan verkossa oleville laitteille tiedon muiden laitteiden MAC-osoitteet lähetysten kautta. Verkkokytkin on suunniteltu välittämään kaikki näkyvä lähetysliikenne kaikille muille yhdistetyille laitteille. Jos sinulla on silmukka, joka yhdistää kaksi kytkintä, saat yhtäkkiä ongelman.

Lähetyspaketti silmukataan loputtomasti, ja joka kerta, kun kytkin näkee sen, se lähettää sen uudelleen jokaiselle yhdistetylle laitteelle. Tämä voi tuottaa niin paljon verkkoliikennettä, että se kuluttaa lyhyesti kaiken kaistanleveyden. Tämä sisältää yleensä niin paljon liikennettä kytkettyihin tietokoneisiin, että ne toimivat myös hitaasti. Se vaikeuttaa myös etäratkaisua, koska yhteyden muodostamiseen käytetty verkko on ylikuormitettu.

Ratkaisu myrskyjen lähettämiseen on välttää silmukoita ja käyttää STP:tä, Spanning Tree Protocolia, joka poistaa nämä silmukat käytöstä. Kun ARP-myrsky tai muu lähetysmyrsky on alkanut, ensisijainen tapa pysäyttää se on irrottaa silmukan aiheuttavat verkkokaapelit.

Johtopäätös

Lähetys on yksi-moneen verkkoviestintää. Se sisältää kohteen IP-osoitteen määrittämisen verkon lähetysosoitteeksi. Kaikki verkossa olevat laitteet vastaanottavat sitten liikenteen. Lähetyksen avulla mikä tahansa verkon laite voi nähdä liikenteen, eikä sitä tule käyttää arkaluontoisten, yksityisten tietojen lähettämiseen. Lähetysliikenteen vaikutukset ovat minimaaliset pienissä verkoissa. Laajemmat verkostot kuitenkin vaikuttavat enemmän.

Laitteiden suurempi määrä lisää suorituskykyä. Lähetyksessä on joitain mahdollisia palvelunesto-ongelmia. Useimmat nykyaikaiset laitteet tarjoavat yleensä toimintoja näiden ongelmaluokkien estämiseksi. Nämä suojaukset eivät kuitenkaan välttämättä ole oletusarvoisesti käytössä.