Широковещательный адрес

Широковещательный адрес — это сетевой адрес, используемый для передачи всем устройствам, подключенным к сети связи с множественным доступом . Сообщение, отправленное на широковещательный адрес, может быть получено всеми подключенными к сети хостами.

Напротив, многоадресный адрес используется для адресации определенной группы устройств, а одноадресный адрес используется для адресации одного устройства.

Для связи на сетевом уровне широковещательным адресом может быть конкретный IP-адрес . На уровне канала передачи данных в сетях Ethernet это конкретный MAC-адрес .

IP-сети

В сетях Интернет-протокола версии 4 ( IPv4 ) широковещательные адреса представляют собой специальные значения в части IP-адреса, идентифицирующей хост . Значение «все единицы» было установлено в качестве стандартного широковещательного адреса для сетей, поддерживающих широковещательную передачу. ^[1] Этот метод использования адреса «все единицы» был впервые предложен Р. Гурвицем и Р. Хинденом в 1982 году. ^[2] Более позднее введение подсетей и бесклассовой междоменной маршрутизации немного изменило это, так что значение «все единицы» становится локальным широковещательным адресом , а адрес хоста «все единицы» в каждой подсети является направленным широковещательным адресом этой подсети . ^[3]

Направленный широковещательный адрес для любого хоста IPv4 можно получить, взяв побитовое дополнение (побитовое НЕ) маски подсети и затем выполнив побитовую операцию ИЛИ с IP-адресом хоста. Упрощенный вариант этого процесса (для обычных масок, использующих только 0 и 1 бит) — просто взять IP-адрес хоста и установить все биты в части адреса, содержащей идентификатор хоста (любые позиции битов, которые содержат 0 в маске подсети). до 1.

Как показано в примере ниже, чтобы вычислить направленный широковещательный адрес для передачи пакета во всю подсеть IPv4 с использованием IP-адресов частного пространства 172.16.0.0/12 . 255.240.0.0 маску подсети , которое имеет , вычисляется широковещательный адрес как 172.16.0.0 побитовое ИЛИ с 0.15.255.255 = 172.31.255.255 . Направленные широковещательные рассылки всегда работают внутри подсети, но по соображениям безопасности многие маршрутизаторы по умолчанию отключают их пересылку. ^[4]

Пример получения широковещательного адреса
сети для 172.16.0.0/12 Разбивка IP- адреса	Двоичная форма	Десятично-точечная запись
Ниже жирным шрифтом выделена часть хоста (суффикс) IP-адреса , а префикс сетевого адреса — это нежирные биты слева от него. Чтобы получить широковещательный адрес, биты хоста устанавливаются во все 1, в то время как биты префикса сетевого адреса остаются нетронутыми.
1. IP-адрес сети.	`10101100.00010000.00000000.00000000`	172.16.0.0
2. Маска подсети, или просто «Маска сети» для краткости (знак «/12» в IP-адресе в этом случае означает, что только самые левые 12 бит равны 1, как показано здесь. Это резервирует левые 12 бит для сетевого адреса. (префикс) и право `32 - 12 = 20` биты адреса хоста (суффикс).)	`11111111.11110000.00000000.00000000`	255.240.0.0
3. Битовое дополнение (побитовое НЕ) маски подсети.	`00000000.00001111.11111111.11111111`	0.15.255.255
4. Широковещательный адрес (побитовое ИЛИ из 1. IP-адреса сети и 3. Дополняющего бита маски подсети. Это делает широковещательный адрес максимально возможным IP-адресом (и адресом хоста, поскольку часть адреса хоста состоит из единиц) для любого заданного сетевой адрес ) .	`10101100.00011111.11111111.11111111`	172.31.255.255

существует специальное определение Для IP-адреса 255.255.255.255 . Это широковещательный адрес нулевой сети или 0.0.0.0 , который в стандартах Интернет-протокола обозначает эту сеть , то есть локальную сеть. Передача на этот адрес ограничена по определению, поскольку она никогда не пересылается маршрутизаторами, соединяющими локальную сеть с другими сетями. ^[5]^[6]

IP-трансляции используются клиентами BOOTP и DHCP для поиска и отправки запросов на соответствующие серверы.

Интернет-протокол версии 6 ( IPv6 ) не реализует этот метод широковещания и, следовательно, не определяет широковещательные адреса. Вместо этого IPv6 использует многоадресную адресацию для группы многоадресной рассылки всех хостов . Однако протоколы IPv6 не определены для использования адреса всех хостов; вместо этого они отправляют и получают по определенным локальным многоадресным адресам. Это приводит к более высокой эффективности, поскольку узлы сети могут фильтровать трафик на основе адреса многоадресной рассылки, и им не требуется обрабатывать все широковещательные рассылки или многоадресные рассылки для всех хостов.

Ethernet

Широковещательная передача возможна также на уровне нижележащего канала передачи данных в сетях Ethernet . Кадры адресуются для достижения каждого компьютера в данном сегменте локальной сети, если они адресованы MAC-адресу FF:FF:FF:FF:FF:FF . Кадры Ethernet, содержащие пакеты IP-вещания, обычно отправляются на этот адрес.

Широковещательные передачи Ethernet используются, помимо прочего, протоколом разрешения адресов для разрешения IP-адресов в MAC-адреса.

IPX-сети

Межсетевой обмен пакетами (IPX) позволяет широковещательную передачу. Пакет с сетевым номером FFFFFFFF отправляется во все доступные сети. Когда номер узла указан как FFFFFFFFFFFF, пакет предназначен для получения всеми узлами сети.

AppleTalk

Протокол AppleTalk позволяет осуществлять широковещательную передачу. Когда идентификатор узла указан как 255, пакет отправляется во все доступные сети. ^[7]

См. также

Шлюз по умолчанию
Адрес помощника UDP — конфигурация маршрутизатора для пересылки широковещательного сетевого трафика через границы подсети.

Ссылки

^ Дж. Могул (октябрь 1984 г.). ВЕЩАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ДАТАГРАММ . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0919 . СТД 5. RFC 919 . Интернет Стандарт 5.
^ Роберт Гурвиц; Роберт Хинден (сентябрь 1982 г.). IP-проблемы с адресацией локальной сети . ИЕН 212.
^ Дж. Могул (октябрь 1984 г.). ВЕЩАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ДАТАГРАММ ПРИ НАЛИЧИИ ПОДСЕТИ . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0922 . СТД 5. RFC 922 . Интернет Стандарт 5.
^ «Включение переадресации направленных трансляций» . Проверено 7 декабря 2023 г.
^ Эд Хармуш (9 июня 2022 г.). «Местное вещание против направленного вещания» . Проверено 7 декабря 2023 г.
^ «Местные и направленные трансляции» . Проверено 7 декабря 2023 г.
^ Введение в AppleTalk (PDF) , Apple Inc. , получено 4 октября 2021 г.

[rfc919-1] Дж. Могул (октябрь 1984 г.). ВЕЩАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ДАТАГРАММ . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0919 . СТД 5. RFC 919 . Интернет Стандарт 5.

[2] Роберт Гурвиц; Роберт Хинден (сентябрь 1982 г.). IP-проблемы с адресацией локальной сети . ИЕН 212.

[rfc922-3] Дж. Могул (октябрь 1984 г.). ВЕЩАНИЕ ИНТЕРНЕТ-ДАТАГРАММ ПРИ НАЛИЧИИ ПОДСЕТИ . Сетевая рабочая группа. дои : 10.17487/RFC0922 . СТД 5. RFC 922 . Интернет Стандарт 5.

[4] «Включение переадресации направленных трансляций» . Проверено 7 декабря 2023 г.

[5] Эд Хармуш (9 июня 2022 г.). «Местное вещание против направленного вещания» . Проверено 7 декабря 2023 г.

[6] «Местные и направленные трансляции» . Проверено 7 декабря 2023 г.

[7] Введение в AppleTalk (PDF) , Apple Inc. , получено 4 октября 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]