ユニキャスト、エニーキャスト、ブロードキャスト、マルチキャストトラフィックの違いは何ですか？
私は、複雑なルーティングを必要とする環境で作業する特権がありませんでした。または、それが必要な場合は、自分の上流で処理されていました。私は常に非常に単純な静的ルーティング構成を使用しており、マルチパスルーティングを実行する必要はありませんでした。マルチキャストとエニーキャスティングをもっとよく理解したいと思います。
- ユニキャスト、エニーキャスト、ブロードキャスト、マルチキャストトラフィックの違いは何ですか？
- それらは一般的にどのような状況で使用されていますか？その理由は何ですか（たとえば、どのアプリケーションがどの方法を使用しているか）？
- 特定のネットワークセグメントまたはブロードキャストドメインに対して、ブロードキャストトラフィックが多すぎる量をどのように計算しますか？
- ブロードキャストおよびマルチキャストトラフィックを許可すると、セキュリティにどのような影響がありますか？
簡単に言えば：
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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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ユニキャストは、2つのネットワークノードが相互に通信する必要がある場合に使用されます。これはかなり単純明快なので、あまり時間をかけません。 TCP定義によりユニキャストプロトコルですが、エニーキャストが含まれる場合を除きます（詳細は以下を参照）。
3つ以上のノードにトラフィックを表示させる必要がある場合は、オプションがあります。
すべてのノードが同じサブネット上にある場合、broadcastが実行可能なソリューションになります。サブネット上のすべてのノードにすべてのトラフィックが表示されます。 TCPのような接続状態は維持されません。ブロードキャストは、イーサネットプロトコルのレイヤー2機能であり、IPv4のレイヤー3機能でもあります。
Multicastは、サブネットを越えることができるブロードキャストのようなものですが、ブロードキャストとは異なり、すべてのノードに影響を与えるわけではありません。ノードは、情報を受信するためにマルチキャストグループにサブスクライブする必要があります。定義上、接続状態を維持できないため、マルチキャストプロトコルは通常UDPプロトコルです。マルチキャストグループにデータを送信するノードは、どのノードが受信しているかがわかりません。デフォルトでは、インターネットルーターはマルチキャストトラフィックを通過させません。ただし、内部使用の場合は完全に許可されます。したがって、上のグラフの「定義された地平線」。マルチキャストは、IPv4およびIPv6のレイヤー3機能です。
anycastを使用するには、インターネットの複数の場所で同じネットワークをアドバタイズし、最短パス計算に基づいてクライアントを複数の場所に誘導します。ネットワークノード自体に関する限り、unicast接続を使用して、エニーキャストノードと通信します。エニーキャストの詳細については、 「エニーキャスト」とは何か、どのように役立つのかを試してください/ 。エニーキャストもレイヤー3機能ですが、ルート結合がどのように行われるかを示す関数です。
例
実際のインターネットで非ユニキャスト方式がどのように使用されるかの例。
放送
ARPはブロードキャストプロトコルであり、ネットワーク上の他のノードにトラフィックを送信する方法を決定するためにTCP/IPスタックによって使用されます。宛先が同じサブネット上にある場合は、ARPを使用して、指定されたIPアドレスに送信されるMACアドレスを特定します。これは、予約済みのFF：FF：FF：FF：FF：FF MACアドレスへのレベル2（イーサネット）ブロードキャストです。
また、Microsoftのマシンブラウジングプロトコルは、有名なブロードキャストベースです。 WINS=のような回避策は、クロスサブネットブラウジングを可能にするために作成されました。これには、サブネットのブロードキャストアドレスとしてリストされた宛先アドレスを持つIPパケットであるレベル3（IP）ブロードキャストが含まれます（192.168.101.0/24では、ブロードキャストアドレスは192.168.101.255になります）。
NTPプロトコルは、タイムソースをアナウンスするためのブロードキャストメソッドを許可します。
マルチキャスト
企業ネットワーク内では、マルチキャストは、ビデオフィードを配信するサーバー側に大きな帯域幅を持たせる必要なく、ライブビデオを複数のノードに配信できます。この方法では、100Mb接続のみで720pストリームをフィードするビデオサーバーを使用しながら、そのフィードを3000クライアントに配信できます。
NovellがIPXからIPに移行したとき、IPXのSAPプロトコルに代わるサービスアドバタイズプロトコルを選択する必要がありました。 IPX（Service Advertising Protocol）では、サービスが利用可能であると発表するたびにネットワーク全体の発表を行いました。 TCP/IPにはそのようなグローバルなアナウンスプロトコルがないため、Novellは代わりにマルチキャストベースのプロトコルを使用することを選択しました：Service Location Protocol。新しいサーバーは、SLPマルチキャストグループでサービスをアナウンスします。特定のタイプのサービスを探しているクライアントは、マルチキャストグループへの必要性を通知し、ユニキャスト応答をリッスンします。
HPプリンターは、デフォルトでマルチキャストグループに存在を通知します。適切なツールがあれば、ネットワークで利用可能なプリンターを簡単に確認できます。
NTPプロトコルプロトコル（= /// =））を使用すると、マルチキャスト方式（IP 224.0.1.1）で、1つのサブネットだけを超えるエリアにタイムソースを通知できます。
エニーキャスト
エニーキャストは、ユニキャストがその上に重ねられるため、少し特殊です。エニーキャストは、ネットワークに到達するために必要なネットワークホップを減らすために、ネットワークの異なる部分で同じネットワークを発表しています。
6to4 IPv6移行プロトコルはエニーキャストを使用します。 6to4ゲートウェイは、特定のIP 192.88.99.1での存在をアナウンスします。 6to4ゲートウェイの使用を検討しているクライアントは、192.88.99.1にトラフィックを送信し、ネットワークを信頼して6to4ルーターに接続要求を配信します。
特に人気があるNTP=ホストのNTPサービスはエニーキャストされている可能性がありますが、これを証明するものはありません。それを防ぐプロトコルはありません。
その他のサービスは、エニーキャストを使用して、エンドユーザーへのデータの局所性を向上させます。 Googleは、一部の場所（および他の場所のgeo-IP）の検索ページでAnycastを実行します。ルートDNSサーバーは、同様の理由でエニーキャストを使用します。 ServerFault自体はそこに行くかもしれませんが、ニューヨークとオレゴンにデータセンターがありますが、まだそこには行きません。
ネットワークの懸念
過度のブロードキャストトラフィックは、帯域幅のそのサブネット内のすべてのノードを奪う可能性があります。最近の全二重GigEポートでは、これはそれほど問題ではありませんが、半二重の10Mb時代には、ブロードキャストストームによりネットワークが実際に停止する可能性があります。すべてのノードにわたって1つの大きな衝突ドメインを持つこれらの半二重ネットワークは、ブロードキャストストームに対して特に脆弱でした。そのため、ネットワーキングブック、特に古い本は、ブロードキャストトラフィックに注意を払っています。スイッチド/全二重ネットワークは、ブロードキャストストームで停止するのがはるかに困難ですが、それでも発生する可能性があります。ブロードキャストは、IPネットワークが正しく機能するために必須です。
マルチキャストも同じように悪用される可能性があります。マルチキャストグループの1つのノードがそのグループに大量のトラフィックを送信し始めた場合、すべてのサブスクライブされたノードはそのトラフィックのすべてを参照します。ブロードキャストと同様に、過剰なMcastトラフィックは、それが問題であるような接続での衝突の可能性を増加させる可能性があります。
マルチキャストは、IPv4のオプション機能ですが、IPv6の場合は必須です。 IPv4ブロードキャストは、IPv6ではマルチキャストに置き換えられています（ IPv6がブロードキャストを送信できないのはなぜですか？ ）。 IPv4ネットワークでは頻繁にオフになっています。偶然ではありませんが、マルチキャストを有効にすることは、ネットワークエンジニアがIPv6に移行する前にそれを行う必要がある多くの理由の1つです。
トラフィック量の計算は、トラフィック量が多すぎます。
- 半二重と全二重：半二重ネットワークでは、bcast/mcastトラフィックに対する許容度がはるかに低くなります。
- ネットワークポートの速度：ネットワークが高速であるほど、問題は少なくなります。 10Mbイーサネットの日では、ポートのトラフィックの5〜10％がbcastトラフィックになる可能性がありますが、GigEでは1％未満（おそらく非常に少ない）です。
- ネットワーク上のノード数：ノード数が多いほど、避けられないブロードキャストトラフィック（ARP）が発生します。使用中の特定のプロトコルをブロードキャストしている場合、Windowsブラウジング、または問題が始まるクラスターハートビートなどの他のものが変わります。
- ネットワークテクノロジー：有線イーサネットは十分高速であり、最新のギアを使用している限り、bcast/mcastが問題を引き起こすことはほとんどありません。一方、ワイヤレスは、すべてのノード間で共有されるメディアであるため、単一の衝突ドメイン内にあるため、過剰なブロードキャストトラフィックの影響を受ける可能性があります。
最後に、BcastおよびMcastトラフィックは、帯域幅のポートを上部から奪います。心配し始める時期は、個々のネットワークと変動するパフォーマンスに対する許容度に大きく依存します。一般に、ネットワークノード数はネットワーク速度ほど速くスケーリングされていないため、全体的なブロードキャストパーセンテージとしてのトラフィック数は、時間とともに減少しています。
特定の理由でマルチキャストを許可しないネットワークもあれば、セットアップに時間をかけなかったネットワークもあります。正しい情報を聞いている人なら誰にでも興味深い情報（SLPもその1つです）を明らかにできるマルチキャストプロトコルがいくつかあります。 個人的には、マイナーマルチキャストトラフィックは気にしません。これは、ネットワーク分析を行っているときに、ネットワークキャプチャが汚染されることで見られた最大の問題です。そのためにフィルターがあります。
ここにいくつかの基本的な情報があります：
ユニキャスト：ユニキャストトラフィックは、単一のホスト向けのトラフィックです。他のすべてのホストは、自分宛ではないユニキャストトラフィックを無視します。スイッチ環境では、ユニキャストトラフィックは通常、トラフィックの対象となっているホスト以外のホストによって「聞こえ」ません。ハブ（シャダー）を使用する環境では、すべてのホストが他のすべてのホストを対象とするユニキャストトラフィックを「聞き取り」ますが、自分宛でないすべてのトラフィックは無視します。
Broadcast：ブロードキャストトラフィックは、特定のネットワークセグメント上のすべてのホストによって「傍受」されることを意図して送信されるトラフィックです。ブロードキャストトラフィックの例は、物理層（MACアドレスFF-FF-FF-FF-FF-FF）でのブロードキャストであるARP要求、またはネットワーク層でのブロードキャストであるNetBIOS名のクエリです（何が発生しても）。その特定のネットワークのブロードキャストアドレスに設定します（ネットワーク64.28.42.0/26の64.28.42.63など）。
Multicast：マルチキャストトラフィックは、ネットワークセグメント上の特定のホストグループによって「傍受」されることを意図して送信されるトラフィックです。一部のマルチキャストトラフィックは、マルチキャストアドレス224.0.0.1へのトラフィックなど、ブロードキャストトラフィックと見なすことができます。これは、同じネットワークセグメント上のすべてのホストを対象としたマルチキャストトラフィックです。マルチキャストトラフィックの別の例は、マルチキャストアドレス224.0.0.9に送信されるトラフィックです。これは、RIPルーターがルーティング情報を同じネットワークセグメント上の他のRIPルーターに送信するために使用するものです。
Anycastについてはあまり知らないので、他の人に任せます。
エニーキャストは、IPv4で広く受け入れられているタイプの通信ではありませんが、IPv6には存在します。
IPv4の通信には、1）ユニキャスト、2）マルチキャスト、3）ブロードキャストの3つのタイプがあります。
1）IPv4ユニキャスト1対1のタイプの通信。ネットワークデバイスは別のネットワークデバイスと通信します。ユニキャストに使用されるレイヤー3アドレスは、IPv4クラスA、クラスB、クラスCアドレスです。レイヤ2アドレスはユニキャストMACアドレスです。
例：ウェブサイトの閲覧、FTPを使用したファイルのダウンロード、SSH（Secure Shell）を使用した別のデバイスへの接続など。
2）IPv4マルチキャスト1対多タイプの通信。ネットワークデバイスはIPv4データパケットを送信し、そのトラフィックに関心のあるデバイスに配信されます。 IPv4マルチキャストに使用されるレイヤー3アドレスは、クラスDのIPv4アドレスです（224から239で始まります）。IPv4マルチキャストのレイヤー2アドレスは、「01：00：5e」で始まります。
例：IPTV、OSPF Helloメッセージ、EIGRP Helloメッセージ、RIPv2ルート更新。
3）IPv4ブロードキャストOne-to-Allタイプの通信。ネットワークデバイスがIPv4データパケットを送信すると、そのLANセグメント内のすべてのデバイスに配信されます。ブロードキャストトラフィックの問題は、ブロードキャストがLAN内のすべてのデバイスを妨害し、帯域幅の浪費を引き起こすことです。
例：DHCPv4 Discoverメッセージ
IPv6では、ユニキャスト、マルチキャスト、エニーキャストがあります。ユニキャストとマルチキャストの概念は、ブロードキャストとマルチキャストに使用されるIPv6レイヤー3アドレスとマルチキャストに使用されるレイヤー2アドレスの変更を除いて、IPv4とIPv6で同じです。 IPv6マルチキャストトラフィックに使用されるレイヤー2アドレスは、「33:33：」から始まります（Ipv4では、「01：00：5e」です）。
IPv6エニーキャストIPv6エニーキャストタイプの通信は、同じサービスを提供するがルーティングのクライアントに近いインターフェースのグループからインターフェースを識別するために使用されます距離（地理的な距離と同様のルーティング距離を比較できます）。エニーキャストはルーティングプロトコルの助けを借りてのみ可能です。
IPv6エニーキャストに関するより明確な説明については、以下のリンクを確認してください。
例：私の家はインドにあり、FQDN " www.serverfault.com "をIPアドレスに解決したい。 3つのDNSサーバーがあり、1つは米国、もう1つはカナダ、およびインドにあり、すべて同じサービスを提供しているとします。私の家の近くにあるため、インドのDNSサーバーを選択することをお勧めします。近くでサービスを利用すると、返信が速くなり、ネットワークトラフィックが少なくなります。エニーキャストは私の家の近くにあるサーバーを見つけ、そのサーバーからサービスを受けることができます。
エニーキャストの明確化。
エニーキャストは、他の*キャストと一緒にグループ化しないでください。ただし、[〜＃〜] is [〜＃〜]ユニキャストであるため、ユニキャストの上に階層化されません。この用語は、同じIPが複数の場所に存在する可能性があることを示すために使用されています。その点で、それは「キャスト」のキャッチーな誤用です。 「Wi-Fi」のようなものは、「Hi-Fi」という用語に基づいたキャッチーな用語ですが、2つは互いに関係ありません。
ルーターが複数の送信元から同じユニキャストプレフィックスを受信しても、それらが異なる宛先（エニーキャスト）を表すのか、それとも異なるパスを介して到達可能な同じ宛先であるのかはわかりません（気にしない）。