Čo je vysielanie?

V počítačových sieťach je väčšina sieťovej prevádzky jednoducho požiadavka a odpoveď. Ide o dve zreteľne adresované zariadenia komunikujúce cez sieť. Zatiaľ čo niektoré sprostredkujúce zariadenia, ako sú smerovače a prepínače, potrebujú skontrolovať cieľové adresy, aby správne smerovali prevádzku, nie sú až také zapojené. Tento typ prenosu smerujúceho z jedného bodu do druhého sa nazýva unicast.

Existuje však niekoľko situácií, v ktorých by to nebolo efektívne. Niektoré sieťové protokoly musia – alebo majú funkcie, ktoré dokážu – komunikovať s každým zariadením v sieti. Hoci by bolo možné komunikovať s každým zariadením v sieti jednotlivo, vo veľkých sieťach by to potenciálne vyžadovalo veľa správ a bolo by to neefektívne. Namiesto toho môže odosielajúce zariadenie zámerne nakonfigurovať paket na vysielanie do siete.

Ako funguje vysielanie?

Keď je sieť nakonfigurovaná, je navrhnutá s rozsahom adries IP pozostávajúcim z adresy IP a masky podsiete. Adresa IP zvyčajne definuje začiatok adries, ktoré možno použiť. Napríklad sieť LAN alebo lokálna sieť môže byť nakonfigurovaná s adresami IP takto: 10.0.0.1 alebo takto: 192.168.0.1. Maska podsiete je súčasťou systému CIDR alebo beztriedneho medzidoménového smerovania. Definuje veľkosť siete za predpokladu, že uvedená IP adresa je v tomto rozsahu. Napríklad rozsah /24 CIDR predstavuje masku podsiete 255.255.255.0, čo znamená, že posledný oktet v adrese IP možno použiť na definovanie hostiteľov.

Vzhľadom na to, že každý oktet podporuje čísla medzi 0 a 255 ( vrátane ), možno vám bude odpustené predpokladať, že to znamená, že v sieti môžete mať 256 jedinečných zariadení. Toto číslo je len 254. V každej sieti sú rezervované dve adresy, prvá a posledná. Prvá, v tomto prípade 0, sa považuje za sieťovú adresu a nemôžu ju používať žiadne zariadenia. Druhá, v tomto prípade 255, sa považuje za vysielaciu adresu.

Užitočné je, že vytvorenie vysielanej správy je také jednoduché. Všetko, čo musíte urobiť, je adresovať ho na vysielaciu adresu vašej siete. Všetky zariadenia so sieťovými možnosťami sú navrhnuté tak, aby pochopili, že to znamená, že každé zariadenie by malo prijímať prenos. Pre koncové zariadenia to znamená, že musia prijať správu, aj keď neobsahuje ich adresu. Pre smerovacie zariadenia to znamená, že musia poslať správu každému zariadeniu v sieti.

Obmedzenia vysielania

Jedna z vecí, ktoré si tu treba všimnúť, je, že vysielať je možné len v rámci segmentu siete. Každá sieť tvorí to, čo je známe ako vysielacia doména. Vysielaná prevádzka sa bude vysielať iba v rámci príslušnej siete. V rámci tejto siete môže smerovač identifikovať, že vysielanie je určené pre túto sieť a prepošle ho každému zariadeniu, ale tiež vie, že ho nemusí posielať zo siete.

Vo všeobecnosti nie je možné poslať správu na vysielaciu adresu inej siete. V tomto prípade by smerovač zodpovedný za sieť za normálnych okolností prerušil prevádzku a označil ju za nelegitímnu. Ostatné siete používané na dosiahnutie tejto siete by to neovplyvnilo, pretože z cieľovej IP adresy nevedeli zistiť, či bola správa zameraná na vysielaciu adresu. Vo všeobecnosti neexistuje žiadna vysielacia adresa pre internet.

Možné problémy s vysielaním

Rovnako ako pri mnohých veciach v oblasti výpočtovej techniky, schopnosť odosielať správy vysielania môže byť zneužitá úmyselne alebo náhodne, čo zvyčajne vedie k odmietnutiu služby alebo stavu DoS. Jedným z príkladov je útok Šmolka. Zahŕňa to odoslanie pingového paketu na vysielaciu adresu siete a súčasne sfalšovanie zdrojovej adresy. Zariadenia, na ktoré bol odoslaný ping, majú odpovedať spätným pingom. Jedno zariadenie teda pingne celú sieť, ale nasmeruje ich na iné. V malej sieti by to nemal byť príliš veľký problém. Väčšina zariadení by mala byť schopná vydržať niekoľko desiatok paketov. V rozsiahlej sieti s tisíckami zariadení to môže spôsobiť problémy, najmä ak sú trvalé.

Podobným problémom je vysielacia búrka. Jedným konkrétnym príkladom je búrka ARP. ARP má umožniť zariadeniam v sieti poznať MAC adresu iných zariadení prostredníctvom vysielania. Sieťový prepínač je navrhnutý tak, aby preposielal všetku vysielanú prevádzku na všetky ostatné pripojené zariadenia. Ak máte slučku spájajúcu dva prepínače, zrazu máte problém.

Vysielací paket dostane nekonečnú slučku a zakaždým, keď ho prepínač uvidí, znova ho rozošle do každého pripojeného zariadenia. To môže produkovať toľko sieťovej prevádzky, že krátkodobo spotrebuje celú šírku pásma. To vo všeobecnosti zahŕňa toľko návštevnosti pripojených počítačov, že tiež bežia pomaly. Tiež to sťažuje riešenie na diaľku, pretože sieť použitá na pripojenie je preťažená.

Riešením vysielania búrok je vyhnúť sa slučkám a použiť protokol STP, Spanning Tree Protocol, ktorý tieto slučky špecificky deaktivuje. Akonáhle sa spustí búrka ARP alebo iná vysielacia búrka, primárnym spôsobom, ako ju zastaviť, je odpojiť sieťové káble spôsobujúce slučku.

Záver

Vysielanie je sieťová komunikácia jedna k mnohým. Zahŕňa konfiguráciu cieľovej IP adresy tak, aby bola vysielacou adresou siete. Všetky zariadenia v sieti potom prijímajú prenos. Vysielanie umožňuje akémukoľvek zariadeniu v sieti vidieť prenos a nemalo by sa používať na citlivé, súkromné ​​informácie. Účinky vysielania sú v malých sieťach minimálne. Rozsiahlejšie siete sú však ovplyvnené viac.

Väčší počet zariadení zvyšuje vplyv na výkon. Existujú určité potenciálne problémy s odmietnutím služby s vysielaním. Väčšina moderných zariadení vo všeobecnosti ponúka funkcie na predchádzanie týmto triedam problémov. Tieto ochrany však nemusia byť predvolene povolené.