Broadcast

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Ein Broadcast (engl. für Rundfunk) in einem Computernetzwerk ist eine Nachricht, bei der Datenpakete von einem Punkt aus an alle Teilnehmer eines Netzes übertragen werden. In der Vermittlungstechnik ist ein Broadcast eine spezielle Form der Mehrpunktverbindung.

Ein Broadcast wird in einem Computernetz vorwiegend verwendet, wenn die Adresse des Empfängers der Nachricht noch unbekannt ist. Ein Beispiel dafür sind die Protokolle ARP und DHCP. Ebenso dient ein Broadcast der einfachen Übermittlung von Informationen an alle Teilnehmer eines Netzes, um im Gegensatz zum Unicast nicht dieselbe Information mehrfach übertragen zu müssen. Soll in diesem Fall eine Information nur an ausgewählte Teilnehmer gesendet werden, verwendet man Multicast-Verfahren.

Jeder Empfänger eines Broadcasts muss die Nachricht entgegennehmen und entscheiden, ob er die Nachricht verarbeiten muss. Falls der Empfänger sich als nicht zuständig erkennt, verwirft er die Nachricht stillschweigend.

Netzwerkfähige Computerspiele verwenden Broadcasts im lokalen Netzwerk (nicht im Internet, hier wird normalerweise ein zentraler Server verwendet), um eine Liste aller offenen Spiele zu finden, an denen der Nutzer teilnehmen kann. Bei der Verwendung des SMB-Protokolls wird ebenfalls per Broadcast versucht, Drucker- und Netzwerkfreigaben im lokalen Netzwerk zu finden.

Broadcasts gibt es auf verschiedenen Ebenen des OSI-Referenzmodells. Allen gemein ist, dass Broadcasts einer höheren Ebene auf die Ebene des verwendeten physischen Netzwerkes angepasst werden müssen. So muss z. B. ein IP-Broadcast in einem Ethernet-Netzwerk als Ethernet-Broadcast an die MAC-Adresse FF:FF:FF:FF:FF:FF versendet werden.

Ist das unterliegende Netzwerk nicht broadcast-fähig, weil es z. B. aus einer Menge von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen besteht (z. B. das Internet), müssen die Netzknoten mittels eines Flooding-Algorithmus mit den Informationen versorgt werden.

Inhaltsverzeichnis

Weltweite Kapazitat

Die weltweite technologische Kapazität Informationen über Broadcast Netzwerke zu empfangen ist von 432 (optimal komprimierten) Exabyte im Jahr 1986, bis hin zu 1,9 zettabyte in 2007 gewachsen.[1] Dies ist der informationelle Equivalent von 55 Tageszeitungen pro Person pro Tag in 1986 und 175 ganzen Tageszeitungen pro Person pro Tag im Jahr 2007.[2]

IP-Broadcasts

Es werden verschiedene Formen von IP-Broadcasts unterschieden:

Limited Broadcast
Als Ziel wird die IP-Adresse 255.255.255.255 angegeben. Dieses Ziel liegt immer im eigenen Netz und wird direkt in einen Ethernet-Broadcast umgesetzt. Ein limited broadcast wird von einem Router nicht weitergeleitet.
Directed Broadcast
Das Ziel sind die Teilnehmer eines bestimmten Netzes. Die Adresse wird durch die Kombination aus Zielnetz und dem Setzen aller Hostbits auf 1 angegeben. Folglich lautet die Adresse für einen directed broadcast in das Netz 192.168.0.0 mit der Netzmaske 255.255.255.0 (192.168.0.0/24): 192.168.0.255. Ein directed broadcast wird von einem Router weitergeleitet, falls Quell- und Zielnetz unterschiedlich sind, und wird erst im Zielnetz in einen Broadcast umgesetzt. Falls Quell- und Zielnetz identisch sind, entspricht dies einem limited broadcast. Oft wird dieser Spezialfall auch als local broadcast bezeichnet. Ein directed broadcast kann weiter differenziert betrachtet werden. Der Broadcast kann als subnet-directed broadcast, als all-subnets-directed broadcast oder als net-directed broadcast auftreten. Ein subnet-directed broadcast hat als Ziel ein festgelegtes Subnetz eines Netzwerkes. Ein all-subnets-directed broadcast ist ein Broadcast in allen Subnetzen eines Netzwerks, und ein net-directed broadcast wird in einem klassifizierten Netzwerk, das nicht in Subnetze aufgeteilt ist, verteilt (z. B. Broadcast an die Adresse 10.255.255.255 wird in einem Klasse A IP-Netzwerk verteilt).

Aufgrund von Sicherheitsproblemen mit DoS-Angriffen wurde das voreingestellte Verhalten von Routern in RFC 2644 für directed broadcasts geändert. Router sollten directed broadcasts nicht weiterleiten.

IPv6 unterstützt keine Broadcasts mehr, es werden stattdessen Multicasts verwendet.

Siehe auch

Quellen

  1. ↑ "The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information", Martin Hilbert and Priscila López (2011), Science, 332(6025), 60-65; kostenfreien Zugriff auf den Artikel gibt es über diese Seite: martinhilbert.net/WorldInfoCapacity.html
  2. ↑ "Video Animation über The World’s Technological Capacity to Store, Communicate, and Compute Information from 1986 to 2010

Weblinks

  • RFC 826 – Ethernet Address Resolution Protocol (englisch)
  • RFC 1812 – Requirements for IP Version 4 Routers (englisch)
  • RFC 2644 – Changing the Default for Directed Broadcasts in Routers (englisch)

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