Широковещательный домен: так работают сетевые технологии

Широковещательная рассылка — это когда устройство отправляет сообщение всем остальным точкам приема в сети. Все устройства, которые могут принимать эту трансляцию, являются частью широковещательного домена. Как можно сузить территорию?

Что такое широковещательный домен?

Широковещательный домен — это сеть устройств, которые могут принимать широковещательные сообщения. Устройство-отправитель отправляет сообщение на широковещательный адрес, и все участники домена получают эту передачу. Для этого отправляющему экземпляру не обязательно знать IP-адреса других устройств.

Такой широковещательный домен может, но не обязательно, охватывать всю сеть. В локальной сети также можно настроить несколько широковещательных доменов. Все соединения внутри домена используют один и тот же сегмент уровня 2, т. е. связаны друг с другом на канальном уровне.

На практике все узлы, соединенные друг с другом через коммутаторы и повторители, обычно являются частью одного широковещательного домена. В случае маршрутизатора домен заканчивается, поскольку сетевое устройство работает на сетевом уровне (уровень 3). Таким образом, компьютеры, которые обмениваются данными друг с другом через Интернет, не являются частью одного широковещательного домена.

Сети VLAN используются для разделения широковещательного домена внутри одного сегмента уровня 2. Они ведут себя так, как если бы они были созданы из разных физических сетей. Таким образом, виртуальные сети ограничивают широковещательный домен без необходимости использования нескольких маршрутизаторов.

Широковещательный домен относится только к устройствам, которые подключены друг к другу через коммутатор.

Зачем вам нужны широковещательные домены?

В сети важно, чтобы отдельные устройства могли обращаться друг к другу без установления прямых соединений. Это особенно актуально, если IP-адреса других узлов неизвестны. Таким образом, широковещательная рассылка происходит регулярно, например, с помощью ARP или DHCP — когда сначала необходимо запросить сетевую информацию.

Но эти запросы должны быть ограничены определенной областью, иначе они займут слишком много времени (например, при подключении к Интернету). Кроме того, в противном случае остальная часть сети будет перегружена ненужными сообщениями. Домен широковещательной передачи устанавливает четкую структуру относительно того, к каким устройствам должна обращаться широковещательная рассылка.

Недостатки широковещательных доменов

В большинстве случаев широковещательные рассылки имеют решающее значение для бесперебойной связи в сети, поэтому домены не следует блокировать. Проблемы возникают, когда широковещательный домен выбирается слишком большим. Широковещательная рассылка — это сообщение (то есть небольшой пакет данных), которое отправляется всем участникам домена. Это создает нагрузку на сеть, а также на устройства в ней. В конечном счете, каждый запрос должен быть каким-то образом обработан, даже если информация в конечном итоге не представляет никакого интереса для соответствующего объекта.

В домашних сетях это не должно быть проблемой, если количество устройств небольшое. Но в очень крупных сетях (корпорации, органы власти, университеты и т. д.) важно разделить их на отдельные домены. Это уменьшает ненужный трафик, ухудшающий скорость передачи. При разделении вы также предотвращаете доступ таких служб, как DHCP, к другим доменам. Эту проблему можно решить с помощью таких методов, как ретрансляция DHCP, которая может передавать данные через границы широковещательного домена.

Широковещательный домен и домен коллизий: в чем различия?

Оба типа доменов описывают логические подразделения сети. Но они связаны с разными проблемами: широковещательный домен указывает, к каким участникам сети может обращаться широковещательная рассылка. С другой стороны, домен коллизий описывает часть сети, в которой пакеты данных могут конфликтовать. Это происходит, когда два сетевых устройства одновременно отправляют данные в пределах раздела (домена коллизий).

В то время как широковещательный домен прерывается только маршрутизаторами, коллизионные домены уже ограничены коммутаторами. Таким образом, конфликт между двумя конечными устройствами, подключенными друг к другу через коммутатор, отсутствует, а происходит между коммутатором и конечным устройством. Это связано с тем, что два явления (рассылка и коллизия) действуют на разных уровнях модели OSI : широковещательная рассылка отправляется на уровень безопасности (уровень 2). С другой стороны, коллизии происходят на физическом уровне (уровень 1).