|
|
| (42 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt) |
| Zeile 1: |
Zeile 1: |
| '''Broadcast''' - Rundsendung an alle Empfänger
| | #WEITERLEITUNG [[IPv4/Broadcast]] |
| | | [[Kategorie:Glossar]] |
| == Beschreibung ==
| | [[Kategorie:Netzwerk/Glossar]] |
| ; '''Broadcast'''
| |
| * 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]]
| |
| | |
| ; Ein Broadcast-Paket erreicht alle Teilnehmer eines [[Local Area Network|lokalen Netzes]]
| |
| * 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.
| |
| * 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-Modell|OSI-Referenzmodell]]s
| |
| * 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]] <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 ==
| |
| ; Adressierung unbekannter Empfänger
| |
| * Ein Broadcast wird in einem [[Computernetz]] unter anderem verwendet, wenn die [[IP-Adresse]] des [[Empfänger (Information)|Empfängers]] der Nachricht noch unbekannt ist.
| |
| * Diese Technik kommt gemäß OSI-Modell in der [[Vermittlungsschicht]] zum Einsatz.
| |
| * Beispiele hierfür sind [[Address Resolution Protocol|ARP]], [[Dynamic Host Configuration Protocol|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 [[Server Message Block|SMB]] sucht per Broadcast [[Datei- und Druckerfreigabe]]n im lokalen Netz.
| |
| | |
| == IP-Broadcast ==
| |
| ; 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).
| |
| | |
| ; Sicherheitsprobleme
| |
| ; 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
| |
| | |
| ; Große Netzwerksegmente
| |
| * Viel Teilnehmer
| |
| * Große [[Broadcast-Domäne|Broadcast-Domänen]]
| |
| * kann sich
| |
| * durch verschiedene Ursachen
| |
| * bei einem Broadcast-Sturm
| |
| * die [[Antwortzeit]] des Netzwerks
| |
| * durch einen [[Schneeballeffekt]]
| |
| * dramatisch erhöhen
| |
| | |
| ==== Abgrenzung ====
| |
| ; Routing-Schleifen
| |
| * 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
| |
| | |
| ==== Ursachen ====
| |
| ; 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
| |
| | |
| ; Denial-of-Service-Angriff
| |
| Darüber hinaus kann ein Broadcast-Sturm z. 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 ===
| |
| {| class="wikitable sortable options"
| |
| |-
| |
| ! Option !! Beschreibung
| |
| |-
| |
| | 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]]
| |
| |-
| |
| | Physikalische Segmentierung || einer Broadcast-Domäne durch [[Router]] oder [[Layer-3-Switch]]es
| |
| |-
| |
| | Logische Segmentierung || einer Broadcast-Domäne durch [[VLAN|VLANs]]
| |
| |-
| |
| | Router und Firewalls || können so konfiguriert werden, dass sie bösartige oder überdurchschnittlich viele Broadcasts erkennen und blockieren
| |
| |}
| |
| | |
| == Sicherheit ==
| |
| ; In den ersten Ethernetimplementierungen wurde die gesamte Kommunikation über einen gemeinsamen Bus, der in Form eines [[Koaxialkabel]]s realisiert war, abgewickelt.
| |
| * An diesen wurden alle Arbeitsstationen abhängig vom Kabeltyp entweder per T-Stück oder „Invasivstecker“ (auch Vampirklemme, Vampirabzweige oder Vampire Tap genannt) angeschlossen.
| |
| * Jede Information, die von einem Computer gesendet wurde, wurde auch von allen empfangen.
| |
| * Die über Ethernet verbundenen Geräte müssen ständig Informationen ausfiltern, die nicht für sie bestimmt sind.
| |
| | |
| ; Diese Tatsache kann genutzt werden, um Broadcast- (Rundruf-Nachrichten) an alle angeschlossenen Systeme zu senden
| |
| * Bei TCP/IP beispielsweise verwendet das [[Address Resolution Protocol|ARP]] einen derartigen Mechanismus für die Auflösung der Schicht-2-Adressen.
| |
| * Diese Tatsache ist auch ein Sicherheitsproblem von Ethernet, da ein Teilnehmer mit bösen Absichten den gesamten Datenverkehr auf der Leitung mitprotokollieren kann.
| |
| * Eine mögliche Abhilfe ist der Einsatz von [[Kryptografie]] (Kryptografie) auf höheren Protokollebenen.
| |
| * Die Vertraulichkeit der Verkehrsbeziehungen (wer tauscht mit wem in welchem Umfang wann Daten aus?) ist aber so nicht zu schützen.
| |
| | |
| ; Der Einsatz von [[Hub (Netzwerktechnik)|(Repeater) Hubs]] zur Bildung von Multi-Segment-Ethernet-Netzen ändert hier nichts, weil alle Datenpakete in alle Segmente repliziert werden.
| |
| | |
| ; In moderneren Ethernetnetzen wurden zur Aufteilung der Kollisions-Domänen zunächst [[Bridge|Bridges]], heute [[Switch (Netzwerktechnik)|Switches]] eingesetzt.
| |
| * Durch diese wird ein Ethernet in Segmente zerlegt, in denen jeweils nur eine Untermenge an Endgeräten zu finden ist.
| |
| * Werden ausschließlich Switches verwendet, so kann netzweit im [[Full-duplex Ethernet|Full-Duplex-Modus]] kommuniziert werden, das ermöglicht das gleichzeitige Senden und Empfangen für jedes Endgerät. Über Switches werden Datenpakete in der Regel direkt vom Sender zum Empfänger befördert – unbeteiligten Teilnehmern wird das Paket nicht zugestellt.
| |
| * Broadcast- (deutsch: Rundruf-) und Multicast-Nachrichten hingegen werden an alle angeschlossenen Systeme gesendet.
| |
| | |
| ; Das erschwert das Ausspionieren und Mithören, der Sicherheitsmangel wird durch die Einrichtung einer „geswitchten“ Umgebung allerdings nur verringert und nicht behoben.
| |
| * Zusätzlich zu den Broadcast-Meldungen werden auch die jeweils ersten Pakete nach einer Sendepause – dann, wenn der Switch die Ziel-MAC-Adresse (noch) nicht kennt – an alle angeschlossenen Systeme gesendet.
| |
| * Dieser Zustand kann auch böswillig durch [[MAC-Flooding]] herbeigeführt werden.
| |
| * Pakete können auch böswillig durch [[MAC-Spoofing]] umgeleitet werden.
| |
| | |
| ; Die Sicherheit des Betriebs im Sinne der störungsfreien Verfügbarkeit von Daten und Diensten beruht auf dem Wohlverhalten aller angeschlossenen Systeme.
| |
| * Beabsichtigter oder versehentlicher Missbrauch muss in einer Ethernetumgebung durch Analyse des Datenverkehrs aufgedeckt werden ([[LAN-Analyse]]).
| |
| * Switches stellen vielfach statistische Angaben und Meldungen bereit, die Störungen frühzeitig erkennbar werden lassen bzw. Anlass geben zu einer detaillierteren Analyse.
| |
| | |
| == 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 ===
| |
| # https://de.wikipedia.org/wiki/Broadcast
| |
| | |
| == 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:IPv4/Adresse]]
| |