異なるネットワークでのブロードキャストの仕組み


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DHCP(RFC 2131)を読んでいたのですが、リレーエージェントとブロードキャストに関する基本的な知識があります。しかし、DHCPの詳細を理解するには、Broadcasting and Relay Agent(RFC 1542)を詳細に知る必要があると感じました。しかし、詳細にブロードキャストするためのRFC(RFC919,922はあまり役に立たない)を見つけることができませんでした。

  1. ブロードキャストパケットのルート パケットが送信元とは異なるネットワークを対象としている場合、ルーターは明らかにパケットをドロップするためです。このためのプロトコルはありますか?ルーターは、すべてのブロードキャストまたは制限付き/ローカルブロードキャストのみを防止しますか

  2. ブロードキャストMACアドレスなしで直接/制限付きブロードキャストIPとして宛先を指定してパケットを送信できますか?はいの場合、特定のMACアドレスのためにパケットが単一のホストに転送されると思うので、質問があります。その場合、これは役に立ちます。

  3. ルーターがリレーエージェントによって有効になっていると考えてください。DHCPDiscover(ブロードキャストパケット)がそのルーターに届くと、どのように進みますか?最初にブロードキャストIPもネットワーク "0"があるため、PacketがDHCPである場合、常にrelay-agentは最初にパケットをチェックしますか?

私の質問は特定の主題(DHCP ond Broadcasting)からのものではないので、あなたは怒っているかもしれませんが、助けてください。ありがとうございました


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ヒント:怒ることを人々に提案することはありません。それらをオフにするかもしれません。;-)
SDsolar

回答:


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ルーターが制限付きおよびダイレクトブロードキャストを処理する方法

質問に答えるために最初に理解することは、限られたブロードキャストフレームがルーティングされないことです。デフォルトでは、ルーターがレイヤー2またはレイヤー3でブロードキャストされる宛先アドレスを持つフレームを受信すると、ルーターは単にフレームをドロップします。これが、ルーターがブロードキャストドメインの境界であると言われている理由です。

これらのいくつかの例は次のとおりです。

  • ff-ff-ff-ff-ff-ff (レイヤー2ブロードキャスト)
  • 255.255.255.255 (レイヤー3限定放送)

それについて考えると、これは理にかなっています。ルーターがブロードキャストを転送すると、1つのarp要求がインターネット上のすべての到達可能なホストに到達しますが、これはひどく非効率的であり、ばかげています。

一方、ダイレクトブロードキャストはルーティングされる場合があります。(IE 192.168.1.255/24)通常、この機能はデフォルトで無効になっていますがip directed-broadcast、ルーターでコマンドを発行することで有効にできます。これにより、通常のパケットであるかのように、ルーティングテーブルに従ってダイレクトブロードキャストを転送できます。ただし、これにより、ルーターは限定されたブロードキャストを転送できませ。これらはデフォルトでブロックされます。これは、元の質問に関しても少しトピックから外れています。詳細については、このcisco formsページを参照してください。


レイヤー3ブロードキャストレイヤー2ではない?

2番目の質問に答えるには、レイヤー2ブロードキャストアドレスなしでレイヤー3ブロードキャストアドレスを持つフレームを持つことは意味がありません。これは、ブロードキャストフレームであるという目的全体を無効にし、完全に機能するわけではありません。ユニキャストレイヤー2宛先アドレスを持つことは、ルーターがレイヤー3で決定を行うため、ルーターの動作をまったく変更しません255.255.255.255

これが重要なのは、レイヤー3アドレスをまったく気にしないスイッチの場合です。スイッチはユニキャストレイヤ2アドレスのみを参照します。同じVLAN上のすべてのインターフェイスにパケットを送信する代わりに、他のユニキャスト宛先アドレスと同様に、送信元アドレステーブル(SAT)を使用します。実際には、ユニキャストレイヤー2アドレスを割り当てることにより255.255.255.255、レイヤー3にアドレスがあるにもかかわらず、フレームはブロードキャストフレームではなくなります。


DHCPリレーの実際の動作方法

最後の質問については、DHCPリレーは、ブロードキャストパケットを転送しないというルールを回避するルーターの方法です。DHCP Discoverパケットを見てみましょう。

  • ソースMAC:[ソースのユニキャストMAC]
  • 宛先MAC: ff-ff-ff-ff-ff-ff
  • 送信元IP: 0.0.0.0
  • 宛先IP: 255.255.255.255
  • 送信元ポート:UDP 68
  • 宛先ポート:UDP 67

ルータは、ip helper-addressコマンドが設定されたインターフェイスにパケットが到着したことを確認すると、デフォルトで「支援」されているかglobal ip forward-protocolコマンドで設定されているプロトコルのいずれかに一致するかどうかを確認します。この場合、ルーターはDHCPであるため、ルーターは宛先ポートがUDP 67と一致していることを認識し、パケットを「支援」することができます。次に、ルーターは、宛先IPアドレスをからコマンドで255.255.255.255構成されたIPアドレスにip helper-address変更し、ソースアドレスをパケットが到着したルーターインターフェイスのアドレスに変更し、残りのルーティングロジックにパケットを渡します。

パケットにはユニキャスト宛先アドレスが設定されているため、ルーターはそれを他のパケットと同様に扱います。宛先IPアドレス(現在はそのヘルパーアドレス)をarpしてから、適切なインターフェイスにパケットを送信する前にレイヤー2アドレスを置き換えます。

再び取り戻す

ルーターは、クライアントに送り返されるDHCPオファーに対して本質的に同じプロセスを逆に使用します。DHCPサーバーは、DHCP検出パケットで送信元アドレスとして指定されたIPアドレスにオファーを送信します。したがって、DHCPサーバーを出るパケットは次のようになります。

  • ソースMAC:DHCPサーバーのユニキャストMAC
  • 宛先MAC:ルーターまたは DHCPサーバーのデフォルトゲートウェイのMACアドレス
  • 送信元IP:DHCPサーバーのユニキャストIPアドレス
  • 宛先IP:DHCP検出パケットが到達した最初のルーターインターフェイスのIPアドレス
  • 送信元ポート:UDP 67
  • 宛先ポート:UDP 68

このパケットにはユニキャストレイヤー3宛先アドレスがあるため、ルーターは、パケットの宛先IPと一致するIPアドレスを持つインターフェイスを持つルーターに到達するまで、パケットを正常に転送します。以前から、このルーターにはip helper-addressそのインターフェースの設定が残っていることを思い出してください。ルーターは、パケットがDHCPオファーであるかどうかをチェックし、パケットを書き換えてブロードキャストパケットにし、DHCPクライアントがそのネットワークセグメントのどこかにあることを認識して、そのインターフェイスに送り返します。これで、ルーターを出るパケットは次のようになります。

  • 送信元MAC:ルーターインターフェイスのユニキャストMAC
  • 宛先MAC: ff-ff-ff-ff-ff-ff
  • 送信元IP:DHCPサーバーのユニキャストIPアドレス
  • 宛先IP: 255.255.255.255
  • 送信元ポート:UDP 67
  • 宛先ポート:UDP 68

TL:DR; ip helper-addressインターフェイスサブコマンドを使用するDHCPリレーは、ルーティングの前にパケットの宛先IPアドレスをDHCPサーバーのユニキャストIPアドレスに変更することにより、ルーターが制限されたブロードキャストを転送できないというルールを「チート」します。これにより、すべてのルーターがパケットをDHCPサーバーに適切にルーティングできます。DHCPサーバーが応答すると、DHCP Discoverパケット(ip helper-interfaceコマンドを含むパケット)を最初に受信したルーターインターフェイスのユニキャストIPアドレスにパケットを送り返します。ルータはオファーを受信すると、ブロードキャストパケットに変換して戻し、ブロードキャストドメイン内のクライアントとのインターフェイスに送信します。


Tyの悪いオオカミが、これは非常に非常に便利です、あなた@Badウルフありがとう
dillip_beta

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  1. ルーターは、192.168.1.255 / 24などのように構成されている場合、ダイレクトブロードキャストを転送します。Ciscoの場合、インターフェイスの下で「no ip direct-broadcast」を使用してこの動作を無効にできます。

1つのインターフェイスから別のインターフェイスにローカルブロードキャスト255.255.255.255をルーターに転送させるには、これら2つのインターフェイスをブリッジする必要があります。IEはIRBまたはCRBのいずれかとBVIを構成します。

  1. これは不可能です。ルータは、転送する必要があるすべてのリンクに対して新しいDst MACアドレスを構築します。

  2. ルータは、それがDHCPパケットであることを認識し、プロビジョニングされたDHCP「ヘルパー」アドレスにユニキャスト経由で送信します。

ここに役立つ詳細な記事があります...

http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=330807&seqNum=9

HTH


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放送に関する特定の標準はありません。通常のIP(インターネットプロトコル)を使用して、特定のアドレスとの間で送受信します。

私はいくつかのブランドの自動化システムに取り組んできましたが、そのほとんどはサーバーベースです。彼らは、オフィスのPCネットワークのような通常のネットワーク機器を使用します。同じシステムで両方を実行することも見ましたが、1人のユーザーがブロードキャストオーディオの中断を引き起こす可能性があるため、大規模なステーションでは機能しません。それらを分離しておくことをお勧めします。

接続するのが理にかなっている唯一の場所は「トラフィック」です-契約ごとにコマーシャルが再生されることを確認し、同じことを確認するためにログを記録します。

これらのブロードキャストオーディオシステムの動作方法は、メールサーバーまたはNetflixに非常によく似ています。特定のスタジオは、サーバーに特定のファイル(歌やプロモーションなど)を「求め」、それをコントロールボードを介して送信機につながる出力にストリーミングします。通常、プレイリストはPD(プログラムディレクター)のオフィスにある1台のPCからセットアップされます。

DHCPについて尋ねました。これは、スタジオ内の制御ボードとPDのPCにアドレスを自動的に割り当てるための単なる方法です。特定のアドレス自体は重要ではありません。メールサーバーにアクセスしてメールを取得したり、Netflixにビデオを視聴したりするときのISPのアドレスと同様です。

重要な唯一のアドレスはサーバー自体です。メールサーバーと同じように、pop.xyzcorp.comとsmtp.xyzcorp.com、またはwww.netflix.com。通常、これらのアドレスは、メールプログラムがメールの送受信に使用するサーバーのアドレスを「記憶」しているように、各スタジオにコード化されています。

ほとんどの自動化サーバーシステムはDHCPサービスを提供します(ネットワーク上の同じボックス内または別のボックス内)ので、各クライアントスタジオの静的IPアドレスを入力する必要はありません。

信号がどのように絡まって間違った場所に送信されないかという質問であれば、おそらくあなたの答えはスタジオとサーバーを相互接続するスイッチにあります。宛先アドレスを調べ、その特定のアドレスを持つスタジオの正しいポートからパケットを送信します。

はい、業界ではすべてが通称でルーターと呼ばれていますが、それはルーターがある場所から別の場所にビデオ信号を送信する物理的なユニットであった昔のテレビ時代からの持ち越しです。

これらはクロスポイントスイッチャーでしたが、入力xからビデオを取得して出力yに送信するように指示すると、指示どおりに信号をルーティングするため、ルーターと呼ばれていました。

ネットワークスイッチは、ISPがすべての隣人ではなく自分だけにメールを送信するのと同じように、サーバーファイルを正しいスタジオに送信するのに十分スマートです。それがIP(インターネットプロトコル)の性質です。

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