Broadcast-Sturm

Schematische Darstellung eines Broadcast-Sturms

Ein Broadcast-Sturm ist die starke Anhäufung von Broadcast- und Multicast-Verkehr in einem Rechnernetz wie beispielsweise Ethernet.

• Im Endstadium eines Broadcast-Sturms können keine neuen Netzwerkverbindungen mehr aufgebaut werden, und bestehende Verbindungen werden möglicherweise unterbrochen.
• Besonders in großen Broadcast-Domänen kann sich durch verschiedene Ursachen bei einem Broadcast-Sturm die Antwortzeit des Netzwerks durch einen Schneeballeffekt dramatisch erhöhen.

Ursachen

Die häufigste Ursache ist die redundante Verkabelung mit zwei oder mehr Uplinks zwischen zwei 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, und die Switches leiten die Broadcasts des jeweils anderen Switches weiter.
• Darüber hinaus kann ein Broadcast-Sturm z. B. auch durch Denial-of-Service-Angriffe (wie den Smurf-Angriff oder den Fraggle-Angriff) oder durch eine fehlerhafte Netzwerkkarte ausgelöst werden.

Gegenmaßnahmen

• Schleifen zwischen Switches mit dem Spanning Tree Protocol oder Shortest Path Bridging verwalten
• In Metropol-Netzwerken werden Broadcast-Stürme durch Ethernet Automatic Protection Switching (EAPS) verhindert.
• Filterung von Broadcasts durch Layer-3-Geräte
  • im Normalfall durch Router, zum Teil auch durch BRouter
• Physikalische Segmentierung einer Broadcast-Domäne durch Router oder Layer-3-Switches.
• Logische Segmentierung einer Broadcast-Domäne durch den Einsatz von VLANs.
• Router und Firewalls können so konfiguriert werden, dass sie bösartige oder überdurchschnittlich viele Broadcasts erkennen und blockieren.

Fehlinterpretationen

• Eine weit verbreitete Fehlinterpretation ist, dass Routing-Schleifen etwas damit zu tun haben.
• Router, die auf Layer 3 des OSI-Modells arbeiten, leiten jedoch keine Layer-2-Broadcasts weiter, wie es Switches tun.
• Eine weitere unzutreffende Annahme ist, dass Router keine Layer-3-Broadcasts weiterleiten können.
• Es gibt Routing-Protokolle, die Broadcasts zu anderen Netzwerken weiterleiten.
• Ebenfalls eine Fehleinschätzung ist, dass nur Router eine Broadcast-Domäne begrenzen und damit Broadcast-Stürme eingrenzen können.
• Wie bei den Gegenmaßnahmen erwähnt, können dies auch Switches mit VLANs oder Layer-3-Funktionalitäten.
• Außerdem kann ein Broadcast nicht mit einem Broadcast beantwortet werden.
• Allerdings kann ein Broadcast dazu genutzt werden, herauszufinden, wie auf einen empfangenen Broadcast geantwortet werden kann.
• In einer redundanten Topologie kann ein solcher zweiter Broadcast dasjenige Netzwerkinterface erreichen, welches den initialen Broadcast gesendet hat.