Широковещательный адрес

Широковещательный адрес — условный (не присвоенный никакому устройству в сети) адрес, который используется для передачи широковещательных пакетов в компьютерных сетях.

Впервые технология использования широковещательных адресов в IP сетях была предложена в 1982 году Робертом Гурвицем (англ. Robert Gurwitz) и Робертом Хинденом (англ. Robert Hinden)^[1].

Виды широковещательных адресов

В зависимости от уровня модели OSI различают несколько видов широковещательных адресов.

На уровне L2 используется широковещательный MAC-адрес FF:FF:FF:FF:FF:FF для передачи служебных датаграмм (например, ARP-запросов). Датаграммы, отправленные на такой адрес, принимаются всеми сетевыми устройствами локальной сети.

На уровне L3 используются широковещательные адреса, вид которых зависит от протокола. Так, в IP-сетях широковещательные адреса формируются следующим образом: к адресу подсети прибавляется побитовая инверсия маски подсети (то есть все биты адреса подсети, соответствующие нулям в маске, устанавливаются в «1»). Например, если адрес сети равен 192.168.0.0, маска подсети 255.255.255.0, то широковещательный адрес будет 192.168.0.255^[2].

Классы широковещательных адресов в IP сетях

Различают такие применения широковещательных адресов:

Адрес в локальном сегменте IP сети

Используется для передачи широковещательных пакетов всем устройствам в локальном сегменте сети. Все устройства в сети должны интерпретировать широковещательный адрес как свой собственный. Такое использование позволяет, в частности, находить шлюзы без статически заданных таблиц, а также сервера имён, времени и т. п.

Адрес в удалённом сегменте IP сети

Иногда используется для передачи широковещательных пакетов за пределы локального сегмента сети, например для поиска последней версии базы данных имён хостов, мониторинга серверов времени. Работает аналогично адресу в локальном сегменте IP сети, пакет маршрутизируется как обычный, пока не попадает на шлюз, подключённый к подсети, в которой адрес получателя является широковещательным.

Широковещательный адрес на весь Интернет

Использование такого адреса, естественно, крайне нежелательно.

Широковещательные адреса и безопасность сети

К использованию передачи пакетов на широковещательные адреса (англ. broadcasting) следует относиться с предельной осторожностью. Некорректное использование может привести к нарушению работоспособности как отдельного сегмента, так и сети в целом (см. широковещательный шторм).

Исходя из соображений безопасности и обеспечения максимальной пропускной способности сети, на шлюзах может быть установлен запрет транзита пакетов на широковещательные адреса.

Примечания

1. ↑ IP — Local Area Network Addressing Issues. IEN—212 (англ.)
2. ↑ Ранее все IP-адреса были строго распределены по классам подсетей. Например, для использования в локальных сетях были выделены три сегмента адресов (RFC 1918):
   • 1 сеть класса A: 10.0.0.0 с маской 255.0.0.0
   • 16 сетей класса B: 172.16.0.0 — 172.31.0.0 с маской 255.255.0.0
   • 256 сетей класса C: 192.168.0.0 — 192.168.255.0 с маской 255.255.255.0
   Аналогичная ситуация была и с глобально маршрутизируемыми IP-адресами (см. RFC 960, RFC 1466). Таким образом, как адреса подсетей, так и широковещательные адреса в них, были предопределены стандартами. Позднее распределение по классам заменили бесклассовым использованием IP-адресов (CIDR) (см. RFC 1517, RFC 1518, RFC 4632).

Литература

• TCP/IP КРУПНЫМ ПЛАНОМ. Глава 12. Широковещательная и групповая адресация
• Standard Group MAC Addresses. A Tutorial Guide (англ.)