ما هو البث؟

في شبكات الكمبيوتر ، تكون معظم حركة مرور الشبكة هي ببساطة الطلب والاستجابة. يتضمن هذا جهازين معنونين بوضوح يتواصلان عبر الشبكة. بينما تحتاج بعض الأجهزة الوسيطة ، مثل أجهزة التوجيه والمحولات ، إلى التحقق من عناوين الوجهة لتوجيه حركة المرور بشكل صحيح ، إلا أنها ليست متضمنة. يسمى هذا النوع من حركة المرور التي تنتقل من نقطة إلى أخرى الإرسال الأحادي.

ومع ذلك ، هناك العديد من المواقف التي لن يكون فيها القيام بذلك فعالاً. تحتاج بعض بروتوكولات الشبكة إلى - أو تشتمل على وظائف يمكنها - الاتصال بكل جهاز في الشبكة. في حين أنه سيكون من الممكن الاتصال بكل جهاز على الشبكة بشكل فردي ، فمن المحتمل أن يتطلب ذلك العديد من الرسائل في الشبكات الكبيرة وسيكون غير فعال. بدلاً من ذلك ، يمكن للجهاز المرسل تكوين الحزمة بحيث يتم بثها إلى الشبكة عن عمد.

كيف يعمل البث؟

عند تكوين شبكة ، يتم تصميمها بنطاق عناوين IP يتكون من عنوان IP وقناع شبكة فرعية. يحدد عنوان IP عادةً بداية العناوين التي يمكن استخدامها. على سبيل المثال ، قد يتم تكوين LAN أو شبكة المنطقة المحلية بعناوين IP مثل: 10.0.0.1 ، أو هذا: 192.168.0.1. يعد قناع الشبكة الفرعية جزءًا من نظام التوجيه CIDR أو نظام التوجيه بين المجالات دون فئات. يحدد حجم الشبكة ، بافتراض أن عنوان IP المشار إليه يقع ضمن هذا النطاق. على سبيل المثال ، يمثل نطاق CIDR / 24 قناع الشبكة الفرعية 255.255.255.0 ، مما يعني أنه يمكن استخدام آخر ثماني بتات في عنوان IP لتعريف المضيفات.

نظرًا لأن كل ثماني بتات يدعم الأرقام بين 0 و 255 ( ضمناً ) ، فقد يُغفر لك افتراض أن هذا يعني أنه يمكنك الحصول على 256 جهازًا فريدًا في الشبكة. هذا الرقم هو 254. فقط في أي شبكة ، يتم حجز عنوانين ، الأول والأخير. الأول ، في هذه الحالة ، 0 ، يعتبر عنوان الشبكة ولا يمكن استخدامه بواسطة أي جهاز. والثاني ، في هذه الحالة ، 255 ، يعتبر عنوان البث.

من المفيد أن يكون إنشاء رسالة بث بهذه البساطة. كل ما عليك فعله هو توجيهه إلى عنوان البث الخاص بشبكتك. تم تصميم جميع الأجهزة ذات إمكانيات الاتصال بالشبكات لفهم أن هذا يعني أن كل جهاز يجب أن يتلقى حركة المرور. بالنسبة لأجهزة المستخدم النهائي ، هذا يعني أنهم بحاجة إلى تلقي الرسالة ، حتى لو لم تكن تحتوي على عنوانهم. بالنسبة لأجهزة التوجيه ، فهذا يعني أنهم بحاجة إلى إعادة توجيه الرسالة إلى كل جهاز على الشبكة.

قيود البث

أحد الأشياء التي يجب ملاحظتها هنا هو أنه من الممكن فقط البث داخل جزء شبكة. كل شبكة تشكل ما يعرف بمجال البث. سيتم بث حركة البث فقط داخل الشبكة المناسبة. داخل هذه الشبكة ، يمكن لجهاز التوجيه تحديد أن البث مخصص لتلك الشبكة وإعادة توجيهه إلى كل جهاز ، ولكنه يعرف أيضًا أنه لا يحتاج إلى إرساله خارج الشبكة.

بشكل عام ، لا يمكن إرسال رسالة إلى عنوان بث شبكة أخرى. في هذه الحالة ، يقوم جهاز التوجيه المسؤول عن الشبكة عادةً بإسقاط حركة المرور ، وتحديدها على أنها غير شرعية. الشبكات الأخرى المستخدمة للوصول إلى هذا الشخص لن تتأثر لأنها لا تستطيع معرفة من عنوان IP الوجهة إذا كانت الرسالة موجهة إلى عنوان البث. لا يوجد عنوان بث للإنترنت بشكل عام.

المشاكل المحتملة مع البث

كما هو الحال مع العديد من الأشياء في الحوسبة ، يمكن إساءة استخدام القدرة على إرسال رسائل البث عن قصد أو عرضًا ، مما يؤدي عمومًا إلى رفض الخدمة أو شروط DoS. أحد الأمثلة على ذلك هو هجوم السنافر. يتضمن هذا إرسال حزمة ping إلى عنوان بث الشبكة مع انتحال عنوان المصدر في نفس الوقت. من المفترض أن تستجيب الأجهزة التي تم اختبار ping عليها من خلال إعادة اختبار الاتصال. لذلك ، يقوم أحد الأجهزة باختبار اتصال الشبكة بالكامل ولكنه يوجهها إلى جهاز آخر. لا ينبغي أن يكون هذا مشكلة كبيرة في شبكة صغيرة. يجب أن تكون معظم الأجهزة قادرة على تحمل بضع عشرات من الحزم. في شبكة واسعة تحتوي على آلاف الأجهزة ، يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث مشكلات ، خاصة إذا استمرت.

قضية مماثلة هي عاصفة البث. أحد الأمثلة المحددة هو عاصفة ARP. يهدف ARP إلى السماح للأجهزة الموجودة على الشبكة بمعرفة عنوان MAC للأجهزة الأخرى عبر عمليات البث. تم تصميم مفتاح الشبكة لإعادة توجيه أي حركة بث يتم عرضها على جميع الأجهزة المتصلة الأخرى. إذا كانت لديك حلقة توصل مفتاحين ، فستواجه مشكلة فجأة.

يتم تكرار حزمة البث بشكل لا نهائي ، وفي كل مرة يراها المحول ، يقوم ببثها إلى كل جهاز متصل مرة أخرى. يمكن أن ينتج عن ذلك الكثير من حركة مرور الشبكة التي تستهلك كل النطاق الترددي لفترة وجيزة. يتضمن هذا عمومًا قدرًا كبيرًا من حركة المرور إلى أجهزة الكمبيوتر المتصلة التي تعمل أيضًا ببطء. كما أنه يجعل من الصعب حل المشكلة عن بُعد ، حيث إن الشبكة المستخدمة للاتصال مثقلة بالأعباء.

الحل لعواصف البث هو تجنب الحلقات واستخدام STP ، بروتوكول Spanning Tree ، الذي يعطل هذه الحلقات على وجه التحديد. بمجرد أن تبدأ عاصفة ARP أو عاصفة بث أخرى ، فإن الطريقة الأساسية لإيقافها هي فصل كبلات الشبكة التي تسبب الحلقة.

خاتمة

البث هو اتصال شبكة واحد إلى متعدد. يتضمن تكوين عنوان IP الوجهة ليكون عنوان بث الشبكة. ثم تتلقى جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة حركة المرور. يسمح البث لأي جهاز على الشبكة برؤية حركة المرور ولا ينبغي استخدامه للمعلومات الحساسة والخاصة. تكون تأثيرات حركة البث ضئيلة في الشبكات الصغيرة. ومع ذلك ، فإن الشبكات الأكثر شمولاً هي الأكثر تأثراً.

يؤدي العدد الأكبر من الأجهزة إلى زيادة تأثير الأداء. هناك بعض مشكلات رفض الخدمة المحتملة مع البث. توفر معظم الأجهزة الحديثة بشكل عام وظائف لمنع فئات المشكلات هذه. قد لا يتم تمكين هذه الحماية بشكل افتراضي ، على الرغم من ذلك.