Что такое широковещательная передача и как она работает?

Пакеты в ИТ-сетях могут быть отправлены всем участникам посредством широковещательной рассылки без указания адресов получателей. Для этого в каждой сети есть зарезервированный широковещательный адрес, на который может быть отправлена ограниченная или направленная широковещательная рассылка.

Широковещательная передача в компьютерной сети — это сообщение, которое передается всем участникам сети и не требует ответа. Компьютер в сети отправляет пакет данных одновременно всем другим участникам сети. Отправителю не нужно указывать адреса получателей — это отличает широковещательный метод от одноадресной рассылки, при которой адресуется только один, известный получатель.

Общее преимущество широковещательной рассылки заключается в том, что информация может быть широко распространена и ее не нужно передавать несколько раз. Для реализации этой процедуры требуется специальный адрес, который заменяет соответствующие адреса получателей. Широковещательный IP используется в основном тогда, когда адреса отдельных участников сети неизвестны.

Адресация используется для передачи данных для связи в сети по интернет-протоколу от одной системы к другой. IP-адрес обеспечивает уникальную пересылку и доставку пакетов данных от источника к месту назначения. Подобно телефонному номеру, этот адрес можно разделить на префикс и номер вызова — за исключением того, что IP-адреса имеют названия сетевой и хостовой частей. Это деление осуществляется с помощью маски сети, которая размещается над IP-адресом как шаблон. Нетмаска имеет такую же длину, как и IPv4-адрес. Она описывает, какие битовые позиции в IP-адресе выполняют функции сетевой или хостовой части.

IP-адрес — это цифровое обозначение. Каждому устройству, подключенному к компьютерной сети на основе интернет-технологии, присваивается IP-адрес. Этот IP-адрес использует для связи интернет-протокол. IP-адрес выполняет две основные задачи: идентификация хоста или сетевых интерфейсов и адресация местоположения.

В проводных сетях передачи данных программное и аппаратное обеспечение соединяются между собой с помощью технологии Ethernet. Эта технология обеспечивает обмен данными между локально подключенными абонентами. Сеть Ethernet является самой распространенной технологией проводных сетей, особенно в сетях компаний и домашних сетях. Кроме того, Ethernet часто служит основой для интрасетей.

MAC-адрес — это адрес сетевого устройства. Обычно он записывается в виде шестнадцатеричного числа, например 08-00-20-ae-fd-7e или 08:00:20:ae:fd:7e (или также: 080020aefd7e).

Широковещательный адрес отправляет данные и информацию всем устройствам в сети. Сетевые компоненты отвечают за прием и обработку данных. Задача широковещательного IP-адреса — соединить все сетевые устройства друг с другом. Более подробно об этом мы рассказываем в нашей подробной статье о широковещательном адресе.

Установление соединения посредством широковещательной рассылки инициируется отправителем. Отправитель посылает свой адрес, который получатели могут использовать для связи с ним. Таким образом, широковещательная рассылка функционирует аналогично списку рассылки, в котором получатели не видны — и отправителю не нужно знать адреса участников сети. Только когда участники связываются с отправителем, они раскрывают свои адреса. Участники сети могут открывать пакеты данных, а затем интерпретировать информацию, выполнять инструкции или отклонять их.

Различают также ограниченное и направленное вещание:

При ограниченном широковещании в качестве адресата указывается IP-адрес. Этот IP-адрес всегда равен 255.255.255.255. Технически, такая трансляция нацелена на все существующие IP-адреса. Однако на самом деле указанный IP-адрес понимается как адрес для вещания в данной сети. Этот пункт назначения всегда находится в собственной сети пользователя и поэтому может быть реализован с помощью Ethernet-вещания. Маршрутизатор не пересылает такие пакеты.

При направленной широковещательной рассылке всегда адресуются все получатели в целевой сети. В этом случае комбинация номера сети назначения и установки всех битов хоста в 1 приводит к широковещательному адресу. Если адресат не находится в своей собственной (под)сети, маршрутизатор пересылает пакет данных.