Broadcast: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Foxwiki
Subpages:
 
(62 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 2: Zeile 2:


== Beschreibung ==
== Beschreibung ==
; '''Broadcast'''  
; '''Broadcast'''
* Englisch für ''Rundsendung''
{| class="wikitable options float"
* In [[Rechnernetz]]en'' eine [[Nachricht]], bei der [[Datenpaket]]e von einem Punkt aus an alle [[Teilnehmer (Kommunikationssystem)|Teilnehmer]] eines [[Nachrichtennetz]]es [[Datenübertragung|übertragen]] werden
|+ Kommunikationsformen / Routing-Schemata
|-
| [[Unicast]] || [[Datei:Unicast.svg|100px]]
|-
| [[Broadcast]] || [[Datei:Broadcast.svg|100px]]
|-
| [[Anycast]] || [[Datei:Anycast.svg|100px]]
|-
| [[Multicast]] || [[Datei:Multicast.svg|100px]]
|-
| [[Geocast]] || [[Datei:Geocast.svg|100px]]
|}
 
In [[Rechnernetz]]en'' eine [[Nachricht]], bei der [[Datenpaket]]e von einem Punkt aus an alle [[Teilnehmer (Kommunikationssystem)|Teilnehmer]] eines [[Nachrichtennetz]]es [[Datenübertragung|übertragen]] werden''


* In der [[Vermittlungstechnik]] ist ein Broadcast eine spezielle Form der [[Mehrpunktverbindung]]
* In der [[Vermittlungstechnik]] ist ein Broadcast eine spezielle Form der [[Mehrpunktverbindung]]


; Ein Broadcast-Paket erreicht alle Teilnehmer eines [[Local Area Network|lokalen Netzes]]
; Ein Broadcast-Paket erreicht alle Teilnehmer eines [[Local Area Network|lokalen Netzes]]
* ohne dass sie explizit als Empfänger angegeben sind.
* ohne dass sie explizit als Empfänger angegeben sind


; Daraus folgt, dass Broadcasts sich auf das eigene [[Netzwerksegment|Netzsegment]] beschränken sollten, und nicht von [[Router]]n weitergeleitet werden.
Daraus folgt, dass Broadcasts sich auf das eigene [[Netzwerksegment|Netzsegment]] beschränken sollten, und nicht von [[Router]]n weitergeleitet werden
* Soll eine Information an eine Gruppe von ausgewählten Teilnehmern gesendet werden, verwendet man stattdessen ein [[Multicast]]-Verfahren.
* Soll eine Information an eine Gruppe von ausgewählten Teilnehmern gesendet werden, verwendet man stattdessen ein [[Multicast]]-Verfahren


; Jeder Empfänger eines Broadcasts entscheidet selbst, ob er im Falle seiner Zuständigkeit die erhaltene Nachricht entweder verarbeitet oder andernfalls stillschweigend verwirft.
Jeder Empfänger eines Broadcasts entscheidet selbst, ob er im Falle seiner Zuständigkeit die erhaltene Nachricht entweder verarbeitet oder andernfalls stillschweigend verwirft
* Broadcasts gibt es auf verschiedenen Schichten des [[OSI-Modell|OSI-Referenzmodell]]s.
 
* Allen gemein ist, dass Broadcasts von einer höheren Schicht an die unteren Schichten entsprechend angepasst werden müssen.
; Broadcasts gibt es auf verschiedenen Schichten des [[OSI-Modell|OSI-Referenzmodell]]s
* So wird etwa ein [[IPv4]]-Broadcast als [[Ethernet]]-Broadcast an die [[MAC-Adresse]] <code>FF:FF:FF:FF:FF:FF</code> gesendet.
* Allen gemein ist, dass Broadcasts von einer höheren Schicht an die unteren Schichten entsprechend angepasst werden müssen
* Ist das unterliegende Netz nicht broadcastfähig, zum Beispiel weil es – wie unter anderem das Internet – aus einer Menge von [[Direktverbindung|Punkt-zu-Punkt-Verbindungen]] besteht, kann die Nachricht stattdessen mittels eines [[Flooding-Algorithmus]] gesendet werden.
* So wird etwa ein [[IPv4]]-Broadcast als [[Ethernet]]-Broadcast an die [[MAC-Adresse]] <code>FF:FF:FF:FF:FF:FF</code> gesendet
* Ist das unterliegende Netz nicht broadcastfähig, zum Beispiel weil es – wie unter anderem das Internet – aus einer Menge von [[Direktverbindung|Punkt-zu-Punkt-Verbindungen]] besteht, kann die Nachricht stattdessen mittels eines [[Flooding-Algorithmus]] gesendet werden


== Anwendungen ==
== Anwendungen ==
; Ein Broadcast wird in einem [[Computernetz]] unter anderem verwendet, wenn die [[IP-Adresse]] des [[Empfänger (Information)|Empfängers]] der Nachricht noch unbekannt ist.
; Adressierung unbekannter Empfänger
* Diese Technik kommt gemäß OSI-Modell in der [[Vermittlungsschicht]] zum Einsatz.
* Ein Broadcast wird in einem [[Computernetz]] unter anderem verwendet, wenn die [[IP-Adresse]] des [[Empfänger (Information)|Empfängers]] der Nachricht noch unbekannt ist
* Beispiele hierfür sind [[Address Resolution Protocol|ARP]], [[Dynamic Host Configuration Protocol|DHCP]] und [[Wake On LAN]].
* Diese Technik kommt gemäß OSI-Modell in der [[Vermittlungsschicht]] zum Einsatz
* Netzwerkfähige Computerspiele verwenden Broadcasts, um eine Liste aller offenen Spiele im lokalen Netz zu finden, an denen der Nutzer teilnehmen kann.
* Beispiele hierfür sind [[Address Resolution Protocol|ARP]], [[Dynamic Host Configuration Protocol|DHCP]] und [[Wake On LAN]]
* Das Kommunikationsprotokoll [[Server Message Block|SMB]] sucht per Broadcast [[Datei- und Druckerfreigabe]]n im lokalen Netz.
* Netzwerkfähige Computerspiele verwenden Broadcasts, um eine Liste aller offenen Spiele im lokalen Netz zu finden, an denen der Nutzer teilnehmen kann
* Das Kommunikationsprotokoll [[Server Message Block|SMB]] sucht per Broadcast [[Datei- und Druckerfreigabe]]n im lokalen Netz


== IP-Broadcast ==
== IP-Broadcast ==
; Broadcasts in IPv4 werden über eine [[Gruppenadresse]] realisiert.
Broadcasts in IPv4 werden über eine [[Gruppenadresse]] realisiert
* Es werden verschiedene Formen von IP-Broadcasts unterschieden:
 
; Limited Broadcast
: Als Ziel wird die IP-Adresse <code>255.255.255.255</code> angegeben.
* Dieses Ziel liegt immer im eigenen lokalen Netz und wird direkt in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt.
* Ein ''limited broadcast'' wird von einem Router nicht weitergeleitet.
; Directed Broadcast
: Das Ziel sind die Teilnehmer eines bestimmten Netzes.
* Die Adresse wird durch die Kombination aus Zielnetz und dem Setzen aller Hostbits auf 1 angegeben.
* Die Adresse für einen ''directed broadcast'' in das Netz <code>192.168.0.0</code> mit der [[Netzmaske]] <code>255.255.255.0</code> lautet somit: <code>192.168.0.255</code> ([[Classless Inter-Domain Routing|CIDR]]-Notation: <code>192.168.0.255/24</code>).
* Ein ''directed broadcast'' wird von einem Router weitergeleitet, falls Quell- und Zielnetz unterschiedlich sind, und wird erst im Zielnetz in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt.
* Falls Quell- und Zielnetz identisch sind, entspricht dies einem ''limited broadcast''.
* Oft wird dieser Spezialfall auch als ''local broadcast'' bezeichnet.
* Ein ''directed broadcast'' kann weiter differenziert betrachtet werden.
* Der Broadcast kann als ''subnet-directed broadcast'', als ''all-subnets-directed broadcast'' oder als ''net-directed broadcast'' auftreten.
* Ein ''subnet-directed broadcast'' hat als Ziel ein festgelegtes Subnetz.
* Ein ''all-subnets-directed broadcast'' ist ein Broadcast in allen Subnetzen eines Netzes, und ein ''net-directed broadcast'' wird in einem klassifizierten Netz, das nicht in Subnetze aufgeteilt ist, verteilt (zum Beispiel Broadcast an die Adresse 10.255.255.255 wird in einem Klasse A IP-Netz verteilt).
 
; Wegen Sicherheitsproblemen mit [[Denial of Service|DoS-Angriffen]] wurde das voreingestellte Verhalten von Routern in RFC 2644 für ''directed broadcasts'' geändert.
* Router sollten ''directed broadcasts'' nicht weiterleiten.
 
; [[IPv6]] unterstützt keine Broadcasts mehr, es werden stattdessen [[Multicast]]s verwendet.
 
== Broadcast-Sturm ==
[[Datei:Broadcast storm.png|mini|200px|Entstehung eines Broadcast-Sturms]]
'''Broadcast-Sturm''' - starker Anstieg des [[Broadcast]]/[[Multicast]]-Verkehrs in einem [[Rechnernetz]]
 


; Broadcast-Stürme können schnell zum Ausfall eines Netzwerks führen
=== Formen von IP-Broadcasts ===
Verschiedene Formen von IP-Broadcasts
==== Limited Broadcast ====
; Ziel ist die IP-Adresse <code>255.255.255.255</code>
* Dieses Ziel liegt immer im eigenen lokalen Netz und wird direkt in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt
* Ein ''limited broadcast'' wird von einem Router nicht weitergeleitet


; Große Netzwerksegmente
==== Directed Broadcast ====
* Viel Teilnehmer
; Ziel sind Teilnehmer eines bestimmten Netzes
* Große [[Broadcast-Domäne|Broadcast-Domänen]]
* Die Adresse wird durch die Kombination aus Zielnetz und dem Setzen aller Hostbits auf 1 angegeben
* kann sich
* Die Adresse für einen ''directed broadcast'' in das Netz <code>192.168.0.0</code> mit der [[Netzmaske]] <code>255.255.255.0</code> lautet somit: <code>192.168.0.255</code> ([[Classless Inter-Domain Routing|CIDR]]-Notation: <code>192.168.0.255/24</code>)
* durch verschiedene Ursachen
* Ein ''directed broadcast'' wird von einem Router weitergeleitet, falls Quell- und Zielnetz unterschiedlich sind, und wird erst im Zielnetz in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt
* bei einem Broadcast-Sturm
* Falls Quell- und Zielnetz identisch sind, entspricht dies einem ''limited broadcast''
* die [[Antwortzeit]] des Netzwerks
* Oft wird dieser Spezialfall auch als ''local broadcast'' bezeichnet
* durch einen [[Schneeballeffekt]]
* Ein ''directed broadcast'' kann weiter differenziert betrachtet werden
* dramatisch erhöhen
* Der Broadcast kann als ''subnet-directed broadcast'', als ''all-subnets-directed broadcast'' oder als ''net-directed broadcast'' auftreten
* Ein ''subnet-directed broadcast'' hat als Ziel ein festgelegtes Subnetz
* Ein ''all-subnets-directed broadcast'' ist ein Broadcast in allen Subnetzen eines Netzes, und ein ''net-directed broadcast'' wird in einem klassifizierten Netz, das nicht in Subnetze aufgeteilt ist, verteilt (zum Beispiel Broadcast an die Adresse 10.255.255.255 wird in einem Klasse A IP-Netz verteilt)


==== Häufigste Ursache  ====
<noinclude>
; Redundante Verkabelung mit zwei oder mehr [[Uplink|Uplinks]] zwischen [[Switch (Computertechnik)|Switches]]
* In einem solchen Fall werden Broadcasts und Multicasts auf alle Ports weitergeleitet, mit Ausnahme des Ports, von dem der [[Datenverkehr]] kam
* Dadurch wird eine Schleife erzeugt, ein [[Switching-Loop|Switching Loop]], und die Switches leiten die Broadcasts des jeweils anderen Switches weiter
* Darüber hinaus kann ein Broadcast-Sturm z.&nbsp;B. auch durch [[Denial of Service|Denial-of-Service]]-Angriffe (wie den [[Smurf-Angriff]] oder den [[Fraggle-Angriff]]) oder durch eine fehlerhafte [[Netzwerkkarte]] ausgelöst werden


=== Maßnahmen ===
== Anhang ==
{| class="wikitable sortable options"
=== Dokumentation ===
|-
==== RFC ====
! Option !! Beschreibung
{| class="wikitable options big"
|-
| Schleifen zwischen Switches verwalten ||
* [[Spanning Tree Protocol]]
* [[Shortest Path Bridging]]
|-
| In Metropol-Netzwerken || [[Ethernet Automatic Protection Switching|Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS)]]
|-
|-
| Filterung von Broadcasts durch Layer-3-Geräte || [[Router]]
! RFC !! Titel
|-
|-
| Physikalische Segmentierung || einer Broadcast-Domäne durch Router oder [[Layer-3-Switch]]es
| [https://www.rfc-editor.org/info/rfc826 826] || Ethernet Address Resolution Protocol
|-
|-
| Logische Segmentierung || einer Broadcast-Domäne durch [[VLAN|VLANs]]
| [https://www.rfc-editor.org/info/rfc1812 1812] || Requirements for IP Version 4 Routers
|-
|-
| Router und [[Firewall|Firewalls]] || können so konfiguriert werden, dass sie bösartige oder überdurchschnittlich viele Broadcasts erkennen und blockieren.
| [https://www.rfc-editor.org/info/rfc2644 2644] || Changing the Default for Directed Broadcasts in Routers
|}
|}


=== Abgrenzungen ===
=== Siehe auch ===
; Routing-Schleifen
{{Special:PrefixIndex/{{BASEPAGENAME}}}}
* Router, die auf [[:Kategorie:OSI 3 Network|Layer 3]] des [[OSI-Modell|OSI-Modells]] arbeiten, leiten jedoch keine [[OSI-Modell#Schicht_2_.E2.80.93_Sicherungsschicht|Layer-2]]-Broadcasts weiter, wie es Switches tun.
 
; Unzutreffende Annahme
Router leiten keine Layer-3-Broadcasts weiter
* Es gibt Routing-Protokolle, die Broadcasts zu anderen Netzwerken weiterleiten
 
; Fehleinschätzung
Nur können Router eine Broadcast-Domäne begrenzen und damit Broadcast-Stürme eingrenzen
* Auch Switches mit VLANs oder Layer-3-Funktionalitäten
 
; Broadcast werden nicht mit Broadcasts beantwortet
* Allerdings kann ein Broadcast dazu genutzt werden, herauszufinden, wie auf einen empfangenen Broadcast geantwortet werden kann
* In redundanten Topologien kann ein solcher zweiter Broadcast dasjenige [[Netzwerkschnittstelle|Netzwerkinterface]] erreichen, welches den initialen Broadcast gesendet hat
 
== Dokumentation ==
=== RFC ===
# RFC 826 – Ethernet Address Resolution Protocol (englisch)
# RFC 1812 – Requirements for IP Version 4 Routers (englisch)
# RFC 2644 – Changing the Default for Directed Broadcasts in Routers (englisch)
 
=== Man-Pages ===
=== Info-Pages ===
 
== Links ==
=== Projekt ===


=== Weblinks ===
==== Links ====
===== Weblinks =====
# https://de.wikipedia.org/wiki/Broadcast
# https://de.wikipedia.org/wiki/Broadcast


=== Einzelnachweise ===
[[Kategorie:OSI/2 Data Link]]
<references />
[[Kategorie:OSI/3 Network]]
 
== Testfragen ==
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 1''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort1'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 2''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort2'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 3''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort3'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 4''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort4'''</div>
</div>
<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed">
''Testfrage 5''
<div class="mw-collapsible-content">'''Antwort5'''</div>
</div>
 
[[Kategorie:OSI 2 Data Link]]
[[Kategorie:OSI 3 Network]]
[[Kategorie:Router]]
[[Kategorie:Router]]
[[Kategorie:IPv4/Adresse]]
</noinclude>

Aktuelle Version vom 5. Februar 2024, 10:29 Uhr

Broadcast - Rundsendung an alle Empfänger

Beschreibung

Broadcast
Kommunikationsformen / Routing-Schemata
Unicast
Broadcast
Anycast
Multicast
Geocast

In Rechnernetzen eine Nachricht, bei der Datenpakete von einem Punkt aus an alle Teilnehmer eines Nachrichtennetzes übertragen werden

Ein Broadcast-Paket erreicht alle Teilnehmer eines lokalen Netzes
  • ohne dass sie explizit als Empfänger angegeben sind

Daraus folgt, dass Broadcasts sich auf das eigene Netzsegment beschränken sollten, und nicht von Routern weitergeleitet werden

  • Soll eine Information an eine Gruppe von ausgewählten Teilnehmern gesendet werden, verwendet man stattdessen ein Multicast-Verfahren

Jeder Empfänger eines Broadcasts entscheidet selbst, ob er im Falle seiner Zuständigkeit die erhaltene Nachricht entweder verarbeitet oder andernfalls stillschweigend verwirft

Broadcasts gibt es auf verschiedenen Schichten des OSI-Referenzmodells
  • Allen gemein ist, dass Broadcasts von einer höheren Schicht an die unteren Schichten entsprechend angepasst werden müssen
  • So wird etwa ein IPv4-Broadcast als Ethernet-Broadcast an die MAC-Adresse FF:FF:FF:FF:FF:FF gesendet
  • Ist das unterliegende Netz nicht broadcastfähig, zum Beispiel weil es – wie unter anderem das Internet – aus einer Menge von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen besteht, kann die Nachricht stattdessen mittels eines Flooding-Algorithmus gesendet werden

Anwendungen

Adressierung unbekannter Empfänger
  • Ein Broadcast wird in einem Computernetz unter anderem verwendet, wenn die IP-Adresse des Empfängers der Nachricht noch unbekannt ist
  • Diese Technik kommt gemäß OSI-Modell in der Vermittlungsschicht zum Einsatz
  • Beispiele hierfür sind ARP, DHCP und Wake On LAN
  • Netzwerkfähige Computerspiele verwenden Broadcasts, um eine Liste aller offenen Spiele im lokalen Netz zu finden, an denen der Nutzer teilnehmen kann
  • Das Kommunikationsprotokoll SMB sucht per Broadcast Datei- und Druckerfreigaben im lokalen Netz

IP-Broadcast

Broadcasts in IPv4 werden über eine Gruppenadresse realisiert

Formen von IP-Broadcasts

Verschiedene Formen von IP-Broadcasts

Limited Broadcast

Ziel ist die IP-Adresse 255.255.255.255
  • Dieses Ziel liegt immer im eigenen lokalen Netz und wird direkt in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt
  • Ein limited broadcast wird von einem Router nicht weitergeleitet

Directed Broadcast

Ziel sind Teilnehmer eines bestimmten Netzes
  • Die Adresse wird durch die Kombination aus Zielnetz und dem Setzen aller Hostbits auf 1 angegeben
  • Die Adresse für einen directed broadcast in das Netz 192.168.0.0 mit der Netzmaske 255.255.255.0 lautet somit: 192.168.0.255 (CIDR-Notation: 192.168.0.255/24)
  • Ein directed broadcast wird von einem Router weitergeleitet, falls Quell- und Zielnetz unterschiedlich sind, und wird erst im Zielnetz in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt
  • Falls Quell- und Zielnetz identisch sind, entspricht dies einem limited broadcast
  • Oft wird dieser Spezialfall auch als local broadcast bezeichnet
  • Ein directed broadcast kann weiter differenziert betrachtet werden
  • Der Broadcast kann als subnet-directed broadcast, als all-subnets-directed broadcast oder als net-directed broadcast auftreten
  • Ein subnet-directed broadcast hat als Ziel ein festgelegtes Subnetz
  • Ein all-subnets-directed broadcast ist ein Broadcast in allen Subnetzen eines Netzes, und ein net-directed broadcast wird in einem klassifizierten Netz, das nicht in Subnetze aufgeteilt ist, verteilt (zum Beispiel Broadcast an die Adresse 10.255.255.255 wird in einem Klasse A IP-Netz verteilt)


Anhang

Dokumentation

RFC

RFC Titel
826 Ethernet Address Resolution Protocol
1812 Requirements for IP Version 4 Routers
2644 Changing the Default for Directed Broadcasts in Routers

Siehe auch

Links

Weblinks
  1. https://de.wikipedia.org/wiki/Broadcast