Quelle est la différence entre le trafic unicast, anycast, broadcast et multicast?
Je n'ai jamais eu le privilège de travailler dans un environnement qui nécessitait un routage compliqué ou s'il le nécessitait, il était géré en amont de moi. J'ai toujours utilisé des configurations de routage statique très simples et je n'ai jamais eu besoin de faire de routage à trajets multiples - d'où ma confusion générale à ce sujet. J'aimerais mieux comprendre la multidiffusion et l'anycasting.
- Quelle est la différence entre le trafic unicast, anycast, broadcast et multicast?
- Dans quelles situations sont-ils généralement utilisés et pourquoi (par exemple, quelles applications utilisent quelle méthode)?
- Comment calculez-vous la quantité de trafic de diffusion excessive pour un segment de réseau ou un domaine de diffusion donné?
- Quelles sont les implications sur la sécurité de l’autorisation du trafic de diffusion et de multidiffusion?
Tout simplement:
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| TYPE | ASSOCIATIONS | SCOPE | EXAMPLE |
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| Unicast | 1 to 1 | Whole network | HTTP |
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| Broadcast | 1 to Many | Subnet | ARP |
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| Multicast | One/Many to Many | Defined horizon | SLP |
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| Anycast | Many to Few | Whole network | 6to4 |
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Unicast est utilisé lorsque deux nœuds de réseau doivent se parler. C'est assez simple, donc je ne vais pas y consacrer beaucoup de temps. TCP par définition est un protocole Unicast, sauf quand Anycast est impliqué (plus de détails ci-dessous).
Lorsque vous avez besoin que plus de deux nœuds voient le trafic, vous avez des options.
Si tous les nœuds se trouvent sur le même sous-réseau, la diffusion devient une solution viable. Tous les nœuds du sous-réseau verront tout le trafic. Aucun état de connexion de type TCP n'est maintenu. La diffusion est une fonctionnalité de couche 2 dans le protocole Ethernet, et également une fonctionnalité de couche 3 dans IPv4.
La multidiffusion est comme une diffusion qui peut traverser des sous-réseaux, mais contrairement à la diffusion, elle ne touche pas tous les nœuds. Les nœuds doivent s'abonner à un groupe de multidiffusion pour recevoir des informations. Les protocoles de multidiffusion sont généralement des protocoles UDP, car par définition, aucun état de connexion ne peut être maintenu. Les nœuds transmettant des données à un groupe de multidiffusion ne savent pas quels nœuds reçoivent. Par défaut, les routeurs Internet ne transmettent pas le trafic de multidiffusion. Pour un usage interne, cependant, il est parfaitement autorisé; ainsi, "Horizon défini" dans le graphique ci-dessus. La multidiffusion est une fonctionnalité de couche 3 d'IPv4 et IPv6.
Pour utiliser anycast , vous annoncez le même réseau dans plusieurs endroits d'Internet et vous vous fiez aux calculs du chemin le plus court pour canaliser les clients vers vos multiples emplacements. En ce qui concerne les nœuds de réseau eux-mêmes, ils utilisent une connexion unicast pour parler à vos nœuds anycasted. Pour en savoir plus sur Anycast, essayez: Qu'est-ce que "anycast" et en quoi est-il utile? . Anycast est également une fonctionnalité de couche 3, mais dépend de la façon dont la coalescence de route se produit.
Exemples
Quelques exemples de la façon dont les méthodes non monodiffusion sont utilisées dans le vrai Internet.
Diffusion
ARP est un protocole de diffusion et est utilisé par les piles TCP/IP pour déterminer comment envoyer du trafic vers d'autres nœuds du réseau. Si la destination se trouve sur le même sous-réseau, ARP est utilisé pour déterminer l'adresse MAC qui va à l'adresse IP indiquée. Il s'agit d'une diffusion de niveau 2 (Ethernet) vers l'adresse MAC FF: FF: FF: FF: FF: FF réservée.
En outre, le protocole de navigation sur machine de Microsoft est réputé pour sa diffusion. Des solutions de contournement comme WINS ont été créées pour permettre la navigation entre les sous-réseaux. Cela implique une diffusion de niveau 3 (IP), qui est un paquet IP avec l'adresse de destination répertoriée comme adresse de diffusion du sous-réseau. (dans 192.168.101.0/24, l'adresse de diffusion serait 192.168.101.255).
Le protocole NTP permet une méthode de diffusion pour annoncer les sources de temps.
Multidiffusion
À l'intérieur d'un réseau d'entreprise, la multidiffusion peut diffuser des vidéos en direct sur plusieurs nœuds sans avoir à disposer d'une bande passante massive de la part du serveur fournissant le flux vidéo. De cette façon, vous pouvez avoir un serveur vidéo alimentant un flux 720p sur seulement une connexion de 100 Mo, tout en servant ce flux à 3000 clients.
Lorsque Novell s'est éloigné d'IPX pour passer à IP, ils ont dû choisir un protocole de publicité de service pour remplacer le protocole SAP dans IPX. Dans IPX, le Service Advertising Protocol, a fait une annonce à l'échelle du réseau chaque fois qu'il a annoncé qu'un service était disponible. Comme TCP/IP ne disposait pas d'un tel protocole d'annonce global, Novell a choisi d'utiliser à la place un protocole basé sur la multidiffusion: le Service Location Protocol. De nouveaux serveurs annoncent leurs services sur le groupe de multidiffusion SLP. Les clients à la recherche de types de services spécifiques annoncent leur besoin au groupe de multidiffusion et écoutent les réponses non diffusées.
Les imprimantes HP annoncent leur présence sur un groupe de multidiffusion par défaut. Avec les bons outils, il est très facile d'apprendre quelles imprimantes sont disponibles sur votre réseau.
Le protocole NTP aussi permet une méthode de multidiffusion (IP 224.0.1.1) pour annoncer des sources de temps dans des zones au-delà du seul sous-réseau.
Anycast
Anycast est un peu spécial car Unicast se superpose dessus. Anycast annonce le même réseau dans différentes parties du réseau, afin de diminuer le réseau Hops nécessaires pour accéder à ce réseau.
Le protocole de transition 6to4 IPv6 utilise Anycast. Les passerelles 6to4 annoncent leur présence sur une IP spécifique, 192.88.99.1. Les clients souhaitant utiliser une passerelle 6to4 envoient du trafic vers 192.88.99.1 et font confiance au réseau pour transmettre la demande de connexion à un routeur 6to4.
Les services NTP pour les hôtes NTP particulièrement populaires peuvent très bien être diffusés, mais je n'ai aucune preuve de cela. Il n'y a rien dans le protocole pour l'empêcher.
D'autres services utilisent Anycast pour améliorer la localisation des données pour les utilisateurs finaux. Google fait Anycast avec ses pages de recherche à certains endroits (et géo-IP dans d'autres). Les serveurs DNS racine utilisent Anycast pour des raisons similaires. ServerFault lui-même pourrait bien y aller, ils ont des centres de données à New York et en Oregon, mais n'y sont pas encore allés.
Problèmes de réseau
Un trafic de diffusion excessif peut priver tous les nœuds de ce sous-réseau de bande passante. Cela pose moins de problèmes ces jours-ci avec les ports GigE en duplex intégral, mais dans les jours de 10 Mo semi-duplex, une tempête de diffusion pourrait interrompre un réseau très rapidement. Ces réseaux semi-duplex avec un grand domaine de collision sur tous les nœuds étaient particulièrement vulnérables aux tempêtes de diffusion, c'est pourquoi les livres de réseautage, en particulier les plus anciens, disent de garder un œil sur le trafic de diffusion. Les réseaux commutés/duplex intégral sont beaucoup plus difficiles à arrêter avec une tempête de diffusion, mais cela peut toujours se produire. La diffusion est obligatoire pour le bon fonctionnement des réseaux IP.
La multidiffusion a la même possibilité d'abus. Si un nœud du groupe de multidiffusion commence à envoyer d'énormes quantités de trafic vers ce groupe, tous les nœuds abonnés verront tout ce trafic. Comme pour la diffusion, un trafic Mcast excessif peut augmenter les possibilités de collisions sur de telles connexions là où cela pose problème.
La multidiffusion est une fonctionnalité facultative avec IPv4, mais obligatoire pour IPv6. La diffusion IPv4 est remplacée par la multidiffusion dans IPv6 (Voir aussi: Pourquoi IPv6 ne peut-il pas envoyer de diffusions? ). Il est fréquemment désactivé sur les réseaux IPv4. Pas par coïncidence, l'activation de la multidiffusion est l'une des nombreuses raisons pour lesquelles les ingénieurs réseau hésitent à passer à IPv6 avant de le faire ont.
Calculer la quantité de trafic est trop de trafic dépend de quelques choses
- Semi-duplex vs duplex intégral: Les réseaux semi-duplex ont des tolérances beaucoup plus faibles pour le trafic bcast/mcast.
- Vitesse des ports réseau: Plus votre réseau est rapide, moins cela pose de problème. Dans les jours Ethernet 10Mb, 5 à 10% du trafic sur un port pourrait être du trafic bcast, sinon plus, mais sur GigE moins de 1% (probablement beaucoup moins) est plus probable.
- Nombre de nœuds sur le réseau: Plus vous avez de nœuds, plus vous aurez de trafic de diffusion inévitable (ARP). Si vous avez utilisé des protocoles de diffusion spécifiques, la navigation Windows ou d'autres choses comme les pulsations du cluster, où les problèmes commencent changeront.
- Technologie réseau: Ethernet filaire est suffisamment rapide pour que tant que vous disposez d'un équipement moderne, bcast/mcast ne vous causera probablement pas de problèmes. Le sans fil, en revanche, peut souffrir d'un trafic de diffusion excessif car il s'agit d'un support partagé entre tous les nœuds et donc dans un seul domaine de collision.
En fin de compte, le trafic Bcast et Mcast prive les ports de bande passante. Lorsque vous commencez à vous inquiéter, cela dépend fortement de votre réseau individuel et de votre tolérance aux performances variables. En général, le nombre de nœuds de réseau n'a pas évolué aussi rapidement que les vitesses de réseau, de sorte que le pourcentage global de diffusion en tant que trafic a diminué au fil du temps.
Certains réseaux interdisent la multidiffusion pour des raisons spécifiques, et d'autres n'ont jamais pris le temps de le configurer. Il existe des protocoles de multidiffusion qui peuvent révéler des informations intéressantes (SLP en est un) à quiconque écoute les bonnes choses. Personnellement, cela ne me dérange pas du trafic de multidiffusion mineur car le plus grand ennui que j'ai vu avec lui est les captures de réseau pollué lorsque je fais une analyse de réseau; et pour cela il y a des filtres.
Voici quelques informations de base:
nicast: Le trafic unicast est le trafic destiné à un seul hôte. Tous les autres hôtes ignoreront le trafic unicast non destiné à eux-mêmes. Dans un environnement commuté, le trafic unicast n'est généralement "entendu" par aucun hôte autre que l'hôte auquel le trafic est destiné. Dans un environnement qui utilise des concentrateurs (frémissement), tous les hôtes "entendront" le trafic unicast destiné à tous les autres hôtes, mais ils ignoreront tout le trafic qui n'est pas destiné à eux-mêmes.
Broadcast: Le trafic de diffusion est le trafic qui est envoyé avec l'intention d'être "entendu" par tous les hôtes sur un segment de réseau particulier. Des exemples de trafic de diffusion seraient une demande ARP, qui est une diffusion au niveau de la couche physique (adresse MAC FF-FF-FF-FF-FF-FF) ou une requête de nom NetBIOS, qui est une diffusion au niveau de la couche réseau (quoi qu'il arrive être l'adresse de diffusion pour ce réseau particulier, telle que 64.28.42.63 pour le réseau 64.28.42.0/26).
Multicast: Le trafic de multidiffusion est le trafic qui est envoyé avec l'intention d'être "entendu" par un groupe particulier d'hôtes sur un segment de réseau. Un trafic de multidiffusion peut être considéré comme du trafic de diffusion, tel que le trafic vers l'adresse de multidiffusion 224.0.0.1, qui est un trafic de multidiffusion destiné à tous les hôtes sur le même segment de réseau. Un autre exemple de trafic de multidiffusion serait le trafic envoyé à l'adresse de multidiffusion 224.0.0.9 qui est ce que les routeurs RIP utilisent pour envoyer des informations de routage à d'autres routeurs RIP sur le même segment de réseau.
Je laisserai Anycast à quelqu'un d'autre car je n'en sais vraiment pas grand-chose.
Anycast n'est pas un type de communication largement accepté dans IPv4, mais il est présent dans IPv6.
Les trois types de communication dans IPv4 sont 1) Unicast, 2) Multicast 3) Broadcast.
1) Unicast IPv4 Type de communication un à un. Un périphérique réseau communique avec un autre périphérique réseau. L'adresse de couche 3 utilisée pour la monodiffusion est les adresses IPv4 classe A, classe B et classe C. L'adresse de couche 2 est une adresse MAC unicast.
Exemple: parcourir un site Web, télécharger un fichier via FTP, se connecter à un autre appareil à l'aide de SSH (Secure Shell), etc.
2) Multicast IPv4 Type de communication un-à-plusieurs. Un périphérique réseau envoie un paquet de données IPv4 et il est remis aux périphériques intéressés par ce trafic. L'adresse de couche 3 utilisée pour la multidiffusion IPv4 est des adresses IPv4 de classe D (commence de 224 à 239) L'adresse de couche 2 pour la multidiffusion IPv4 commence par "01: 00: 5e".
Exemple: IPTV, messages Hello OSPF, messages Hello EIGRP, mises à jour de route RIPv2.
3) Diffusion IPv4 Type de communication un à tous. Un périphérique réseau envoie un paquet de données IPv4 et tous les périphériques de ce segment LAN seront livrés. Le problème avec le trafic de diffusion est que les diffusions perturbent tous les appareils du LAN et provoquent un gaspillage de bande passante.
Exemple: messages de découverte DHCPv4
Dans IPv6, nous avons Unicast, Multicast et Anycast. Le concept de monodiffusion et de multidiffusion est le même en IPv4 et IPv6, à l'exception des changements dans les adresses IPv6 de couche 3 utilisées pour la diffusion et la multidiffusion et l'adresse de couche 2 utilisée pour la multidiffusion. L'adresse de couche 2 utilisée pour le trafic de multidiffusion IPv6 commence à "33:33:" (en Ipv4, c'est "01: 00: 5e").
IPv6 Anycast Le type de communication IPv6 Anycast est utilisé pour identifier une interface à partir d'un groupe d'interfaces, qui fournissent le même service, mais à proximité du client dans le routage distance (nous pouvons comparer la distance de routage similaire à la distance géographique). Anycast n'est possible qu'avec l'aide de protocoles de routage.
Consultez le lien ci-dessous pour une explication plus claire sur IPv6 Anycast.
Exemple, Ma maison est située en Inde et je souhaite résoudre le FQDN " www.serverfault.com " en une adresse IP. Considérez que j'ai trois serveurs DNS, l'un situé aux États-Unis, l'autre au Canada et l'autre en Inde, offrant tous le même service. Le meilleur choix est le serveur DNS d'Inde, car il est situé près de chez moi. J'obtiendrai une réponse plus rapide et réduirai le trafic réseau si j'utilise le service près de chez moi. Anycast peut trouver le serveur qui est près de chez moi et obtenir le service de ce serveur.
Juste une clarification sur anycast.
Anycast ne doit certainement pas être groupé avec les autres * castes. Cependant, il ne se superpose pas à la monodiffusion car il EST monodiffusion. Le terme est simplement utilisé pour identifier que la même IP peut exister à plusieurs endroits. À cet égard, il s'agit d'une mauvaise utilisation accrocheuse de "cast". Un peu comme "WiFi" est un terme accrocheur basé sur le terme "Hi-Fi" même si les deux n'ont rien à voir l'un avec l'autre.
Lorsqu'un routeur entend le même préfixe unicast de plusieurs sources, il ne sait pas (ni s'en soucie) s'ils représentent des destinations différentes (anycast) ou s'il s'agit de la même destination accessible via des chemins différents.