Wat is een uitzending?

Bij computernetwerken is het meeste netwerkverkeer eenvoudig verzoek en antwoord. Hierbij zijn twee afzonderlijk geadresseerde apparaten betrokken die via het netwerk communiceren. Hoewel sommige tussenliggende apparaten, zoals routers en switches, bestemmingsadressen moeten controleren om het verkeer correct te routeren, zijn ze daar niet zo bij betrokken. Dit type verkeer dat van het ene punt naar het andere gaat, wordt unicast genoemd.

Er zijn echter verschillende situaties waarin dit niet efficiënt zou zijn. Sommige netwerkprotocollen moeten – of hebben functionaliteit die kan – communiceren met elk apparaat in het netwerk. Hoewel het mogelijk zou zijn om met elk apparaat op het netwerk afzonderlijk te communiceren, zou dit in grote netwerken mogelijk veel berichten vereisen en inefficiënt zijn. In plaats daarvan kan het verzendende apparaat het pakket opzettelijk configureren om naar het netwerk te worden uitgezonden.

Hoe werkt een uitzending?

Wanneer een netwerk is geconfigureerd, is het ontworpen met een IP-adresbereik dat bestaat uit een IP-adres en een subnetmasker. Het IP-adres definieert doorgaans het begin van de adressen die kunnen worden gebruikt. Een LAN of Local Area Network kan bijvoorbeeld worden geconfigureerd met IP-adressen zoals deze: 10.0.0.1, of deze: 192.168.0.1. Het subnetmasker maakt deel uit van het CIDR of Classless Inter-Domain Routing-systeem. Het definieert de grootte van het netwerk, ervan uitgaande dat het aangegeven IP-adres binnen dat bereik ligt. Een /24 CIDR-bereik vertegenwoordigt bijvoorbeeld het subnetmasker 255.255.255.0, wat betekent dat het laatste octet in het IP-adres kan worden gebruikt om hosts te definiëren.

Aangezien elk octet nummers tussen 0 en 255 ( inclusief ) ondersteunt, kan het u worden vergeven dat u aanneemt dat dit betekent dat u 256 unieke apparaten in het netwerk kunt hebben. Dat aantal is slechts 254. In elk netwerk zijn twee adressen gereserveerd, het eerste en het laatste. De eerste, in dit geval 0, wordt beschouwd als het netwerkadres en kan door geen enkel apparaat worden gebruikt. Het tweede, in dit geval 255, wordt beschouwd als het uitzendadres.

Zo eenvoudig is het maken van een uitzendbericht. Het enige dat u hoeft te doen, is het te adresseren aan het uitzendadres van uw netwerk. Alle apparaten met netwerkmogelijkheden zijn ontworpen om te begrijpen dat dit betekent dat elk apparaat het verkeer zou moeten ontvangen. Voor apparaten van eindgebruikers betekent dit dat ze het bericht moeten ontvangen, zelfs als het hun adres niet bevat. Voor routeringsapparaten betekent dit dat ze het bericht naar elk apparaat op het netwerk moeten doorsturen.

Beperkingen van uitzending

Een van de dingen om op te merken is dat het alleen mogelijk is om uit te zenden binnen een netwerksegment. Elk netwerk vormt een zogenaamd uitzenddomein. Uitzendverkeer wordt alleen uitgezonden binnen het juiste netwerk. Binnen dat netwerk kan de router vaststellen dat de uitzending voor dat netwerk bedoeld is en deze doorsturen naar elk apparaat, maar hij weet ook dat hij de uitzending niet uit het netwerk hoeft te sturen.

Het is over het algemeen niet mogelijk om een ​​bericht naar het uitzendadres van een ander netwerk te sturen. In dit geval zou de router die verantwoordelijk is voor het netwerk normaal gesproken het verkeer laten vallen en het als onwettig identificeren. Vroeger bereikten andere netwerken dat niet, omdat ze aan het IP-adres van de bestemming niet konden zien of het bericht op een uitzendadres was gericht. Er is geen uitzendadres voor internet in het algemeen.

Potentiële problemen met uitzending

Zoals met zoveel dingen in de informatica, kan de mogelijkheid om uitzendberichten te verzenden opzettelijk of per ongeluk worden misbruikt, wat meestal resulteert in Denial of Service- of DoS-condities. Een voorbeeld is de Smurfenaanval. Dit omvat het verzenden van een ping-pakket naar het uitzendadres van het netwerk terwijl tegelijkertijd het bronadres wordt vervalst. Apparaten die zijn gepingd, worden verondersteld te reageren door terug te pingen. Het ene apparaat pingt dus het hele netwerk, maar wijst ze naar een ander. In een klein netwerk zou dit niet zo'n probleem moeten zijn. De meeste apparaten zouden enkele tientallen pakketten moeten kunnen weerstaan. In een uitgebreid netwerk met duizenden apparaten kan dit problemen veroorzaken, vooral als dit aanhoudt.

Een soortgelijk probleem is de uitzendstorm. Een specifiek voorbeeld is de ARP-storm. ARP is bedoeld om apparaten op het netwerk via broadcasts het MAC-adres van andere apparaten te laten weten. Een netwerkswitch is ontworpen om al het uitgezonden verkeer door te sturen naar alle andere aangesloten apparaten. Als je een lus hebt die twee schakelaars verbindt, krijg je ineens een probleem.

Het broadcastpakket wordt oneindig doorgelust en elke keer dat de switch het ziet, zendt het het opnieuw uit naar elk aangesloten apparaat. Dit kan zoveel netwerkverkeer opleveren dat het even alle bandbreedte verbruikt. Dit brengt over het algemeen zoveel verkeer naar aangesloten computers met zich mee dat ze ook traag worden. Het maakt het ook moeilijk om op afstand op te lossen, omdat het netwerk dat wordt gebruikt om verbinding te maken overweldigd is.

De oplossing voor het uitzenden van stormen is het vermijden van lussen en het gebruik van STP, Spanning Tree Protocol, dat deze lussen specifiek uitschakelt. Zodra een ARP-storm of een andere uitzendstorm is begonnen, is de belangrijkste manier om deze te stoppen het loskoppelen van de netwerkkabels die de lus veroorzaken.

Conclusie

Een uitzending is één-op-veel-netwerkcommunicatie. Het omvat het configureren van het bestemmings-IP-adres als het uitzendadres van het netwerk. Alle apparaten op het netwerk ontvangen dan het verkeer. Met uitzenden kan elk apparaat op het netwerk het verkeer zien en mag niet worden gebruikt voor gevoelige, privé-informatie. De effecten van broadcastverkeer zijn minimaal in kleine netwerken. Uitgebreidere netwerken worden echter meer getroffen.

Het grotere aantal apparaten verhoogt de prestatie-impact. Er zijn enkele mogelijke Denial of Service-problemen met uitzendingen. De meeste moderne apparaten bieden over het algemeen functionaliteit om deze probleemklassen te voorkomen. Deze beveiligingen zijn echter mogelijk niet standaard ingeschakeld.