Phương thức truyền dữ liệu trong mạng có 4 kiểu bao gồm: Unicast, Anycast, Broadcast và Multicast. Trong bài viết hôm nay ta sẽ đi tìm hiểu chi tiết về gói tin địa chỉ Broadcast và đặc điểm của nó!
Broadcast là gì?
Broadcast là cách thức truyền tải dữ liệu tới tất cả các thiết bị trong một mạng cụ thể cùng lúc. Trong mạng Ethernet, các gói tin Broadcast sẽ được gửi đến tất cả các thiết bị trên mạng bằng cách sử dụng địa chỉ MAC đặc biệt có định dạng là FF:FF:FF:FF:FF:FF. Với địa chỉ MAC đặc biệt này mỗi thiết bị trong cùng một miền broadcast của mạng đều nhận được gói tin đó.
Broadcast thường được sử dụng trong các tình huống như giải quyết địa chỉ (ARP), khám phá dịch vụ (Bonjour, UPnP), và các giao thức quản lý mạng (DHCP). Tuy nhiên, các gói tin Broadcast quá mức có thể dẫn đến tắc nghẽn mạng. Đặc biệt khi có những vòng lặp trên mạng. Do đó, việc quản lý và giảm thiểu broadcast không cần thiết trong mạng là rất quan trọng.
Dưới đây là những đặc điểm tiêu biểu của cách truyền dẫn Broadcast để phân biệt với các phương thức khác:
- Gửi tới tất cả các thiết bị trong mạng.
- Địa chỉ MAC đích thường được thiết lập là FF:FF:FF:FF:FF:FF.
- Tiêu thụ băng thông cao vì gửi dữ liệu tới mọi thiết bị trong mạng.
- Thích hợp cho các tình huống cần gửi dữ liệu đến tất cả các thiết bị trong mạng, như thông báo cập nhật hoặc yêu cầu khám phá dịch vụ.
Mục đích sử dụng gói tin Broadcast
Ta sử dụng các gói tin với địa chỉ Broadcast với các mục đích chính như:
- Gửi thông điệp hoặc quảng bá dịch vụ tới tất cả các thiết bị trong cùng một mạng. Ví dụ, trong mạng gia đình hoặc văn phòng, broadcast có thể được sử dụng để thông báo các sự kiện như kết nối mới, cập nhật hệ thống, hoặc thông báo cho các thiết bị khác về sự hiện diện của các dịch vụ như máy in, máy chủ, v.v.
- Sử dụng trong quá trình giải quyết địa chỉ (ARP – Address Resolution Protocol). Khi một thiết bị cần ánh xạ địa chỉ IP sang địa chỉ MAC của một thiết bị khác trong cùng một mạng, nó gửi một gói tin ARP broadcast để yêu cầu địa chỉ MAC của thiết bị đó.
- Trong quá trình cấp địa chỉ IP động cho các thiết bị mới tham gia mạng, giao thức DHCP sử dụng broadcast để tìm kiếm các máy chủ DHCP và yêu cầu địa chỉ IP mới.
- Gửi tin nhắn hoặc dữ liệu đến tất cả các thiết bị trong cùng một mạng LAN. Điều này có thể được sử dụng trong các ứng dụng như trò chơi mạng LAN hoặc phát sóng dữ liệu trong một mạng nội bộ.
- Các giao thức khám phá dịch vụ như Bonjour (cho hệ điều hành macOS và iOS) hoặc UPnP (Universal Plug and Play) sử dụng broadcast để tìm kiếm và quảng bá các dịch vụ có sẵn trong mạng, chẳng hạn như máy in, máy chủ phương tiện, v.v.
Miền Broadcast là gì?
Miền broadcast (Broadcast Domain) là một phần của mạng máy tính trong đó các thiết bị có khả năng nhận được các gói tin broadcast được gửi từ bất kỳ thiết bị nào khác trong cùng một miền đó. Mỗi miền broadcast thường được xác định bởi cấu hình mạng và các thiết bị kết nối trực tiếp với nhau mà không cần đến bộ chuyển mạch (switch) hoặc bộ định tuyến (router).
Khi một gói tin broadcast được gửi tới mạng, nó sẽ lan truyền đến tất cả các thiết bị trong miền broadcast đó. Điều này đảm bảo rằng mọi thiết bị trong cùng một miền broadcast có khả năng nhận được thông điệp broadcast đó và phản hồi nếu cần thiết.
Các đặc điểm chính của miền broadcast bao gồm:
- Mỗi miền broadcast được xác định rõ ràng dựa trên cấu hình mạng và cách kết nối của các thiết bị trong mạng. Một miền broadcast có thể bao gồm một phần của mạng cụ thể hoặc toàn bộ mạng.
- Việc gửi các gói tin broadcast có thể tạo ra một lượng lớn lưu lượng mạng, đặc biệt là trong các mạng lớn hoặc nơi mà có nhiều broadcast được tạo ra.
- Để giảm thiểu tác động của broadcast đối với hiệu suất mạng, các quản trị mạng thường áp dụng các biện pháp như chia nhỏ mạng thành các miền broadcast nhỏ hơn và sử dụng các bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến để cô lập các miền broadcast khác nhau.
Để tạo nhiều miền Broadcast trong một mạng LAN, ta thường chia nhỏ mạng thành các Subnet khác nhau. Cách thức này được gọi là “subnetting” và thực hiện như sau:
- Dựa trên nhu cầu và yêu cầu của mạng, chia nhỏ dải địa chỉ IP ban đầu thành các subnet nhỏ hơn. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các subnet mask khác nhau.
- Mỗi subnet sẽ có một miền broadcast riêng, được xác định bằng cách sử dụng các địa chỉ IP trong phạm vi mạng của subnet đó.
- Cấu hình các thiết bị mạng như máy tính, máy chủ, bộ chuyển mạch (switch), và bộ định tuyến (router) để hoạt động trên các subnet tương ứng.
Địa chỉ MAC của gói tin Broadcast
Khi một thiết bị gửi gói tin với địa chỉ MAC là FF:FF:FF:FF:FF:FF, nói với các thiết bị mạng khác rằng gói tin này là một gói tin Broadcast và cần được gửi tới tất cả các thiết bị trong cùng một miền mạng. Địa chỉ MAC này đại diện cho một “địa chỉ không xác định” trong mạng và được hiểu là một yêu cầu cho tất cả các thiết bị trong miền mạng để xem xét gói tin này.
Khi các thiết bị nhận được một gói tin với địa chỉ MAC FF:FF:FF:FF:FF:FF, chúng biết ngay rằng đây là một gói tin Broadcast và cần phải xử lý nó một cách đặc biệt. Thay vì chỉ gửi gói tin tới đích cụ thể, các thiết bị sẽ truyền gói tin này đến tất cả các cổng hoặc giao diện mạng trong cùng một miền mạng.
rong một mạng có nhiều miền Broadcast, các thiết bị mạng sử dụng phương pháp “đệ quy” để xác định xem gói tin Broadcast nào sẽ được lan truyền đến và miền Broadcast cụ thể mà gói tin đó thuộc về. Cụ thể, khi một thiết bị nhận một gói tin Broadcast, nó sẽ kiểm tra địa chỉ MAC đích của gói tin để xác định miền Broadcast mà gói tin đó thuộc về.
Để làm điều này, mỗi thiết bị mạng duy trì một bảng địa chỉ MAC (MAC address table) hoặc một bảng chuyển mạch (switching table) để lưu trữ thông tin về các thiết bị kết nối trực tiếp và các cổng mạng tương ứng với địa chỉ MAC của chúng. Khi một gói tin Broadcast được nhận, thiết bị sẽ tra cứu bảng địa chỉ MAC để xác định các cổng mạng nào được gán với địa chỉ MAC Broadcast. Sau đó, gói tin sẽ được chuyển tiếp đến tất cả các cổng mạng được liên kết với miền Broadcast đó.
Thông Tin Về Tác Giả
Nguyễn Thành Hợp là một chuyên gia về lĩnh vực thiết bị mạng, viễn thông gần 10 năm kinh nghiệm với nhiều chứng chỉ chất lượng như CCNA 200-301, CCNP, CCDA, CCDP,... do Cisco cung cấp. Sở thích cá nhân là khám phá những kiến thức mới mẻ về công nghệ nói chung và đặc biệt là liên quan đến lĩnh vực mạng!
