Broadcast có tầm quan trọng không nhỏ trong hệ thống mạng. Đây được xem là hình thức giao tiếp kết nối đa điểm trong mạng máy tính, nhằm đồng bộ dữ liệu một cách nhanh chóng.
Dưới đây, hãy cùng InterData khám phá và nắm bắt những kiến thức mới về Broadcast là gì, ưu điểm và ứng dụng của địa chỉ Broadcast. Đồng thời, giải đáp các thắc mắc về lý do Broadcast lại đặc biệt quan trọng trong mạng và cách để kiểm tra địa chỉ Broadcast nhanh chóng nhé.
Tìm hiểu về Broadcast và Broadcast address
Broadcast là gì?
Trong lĩnh vực mạng máy tính, broadcast được xem như một phương thức phổ biến dùng để truyền tải dữ liệu hoặc thông tin đến toàn bộ các thiết bị khác nhau trong cùng một phân đoạn mạng, mà không cần đến địa chỉ đích cụ thể.
Việc sử dụng broadcast trong mạng máy tính thường được thực hiện khi muốn chia sẻ bất kì thông tin quan trọng đến toàn bộ các thiết bị trong mạng. Cụ thể như: thông báo về việc cập nhật địa chỉ IP mới, thông báo sự cố, hoặc yêu cầu thông tin từ toàn bộ các thiết bị.
Tuy vậy, việc sử dụng broadcast cũng cần được thực hiện cẩn trọng, vì có thể tạo ra lưu lượng dư thừa và ảnh hưởng không tốt đến hiệu suất của mạng.
Broadcast Address là gì?
Broadcast Address trong mạng máy tính là một địa chỉ đặc biệt được dùng để phát sóng dữ liệu tới toàn bộ các thiết bị trong một mạng cụ thể mà không yêu cầu phải biết địa chỉ IP cụ thể của từng thiết bị.
Thông thường, địa chỉ Broadcast được dùng rộng rãi trong các mạng lớn như mạng doanh nghiệp hoặc mạng công cộng. Việc sử dụng địa chỉ Broadcast trong mạng máy tính nhằm mục đích truyền đạt thông điệp đến tất cả các thiết bị trong một mạng cụ thể.
Khi một thiết bị gửi gói tin với địa chỉ Broadcast, thông điệp trong gói tin đó sẽ được truyền đi tới tất cả các thiết bị trong mạng, mà không cần quan tâm đến địa chỉ IP cụ thể của từng thiết bị.
Ưu điểm và nguyên lý hoạt động của Broadcast Address
Dưới đây là những ưu điểm nổi bật và nguyên lý Broadcast Address có thể hoạt động. Tiếp tục tìm hiểu nhé!
Ưu điểm của Broadcast là gì?
Sau khi hiểu khái niệm Broadcast là gì, ta có thể nhận thấy rằng hầu hết các mạng đều có một địa chỉ Broadcast riêng biệt, các thiết bị có thể sử dụng để phát sóng các chương trình mà không cần biết địa chỉ IP của người nhận.
Các chương trình phát sóng gồm thông tin và dịch vụ được gửi từ thiết bị này sang thiết bị khác mà không yêu cầu địa chỉ IP của người nhận.
Đối với mạng cục bộ, các bộ định tuyến cũng dùng IP Broadcast để gửi các gói HELLO đến toàn bộ các điểm cuối. Nhiệm vụ của các bộ định tuyến và bộ chuyển mạch khác là duy trì kết nối mạng và tìm kiếm các thiết bị lân cận để đảm bảo sự liên kết mạng được duy trì.
Nguyên lý hoạt động của Broadcast Address
Gửi các gói tin
Khi một thiết bị muốn gửi thông điệp đến tất cả các thiết bị trong mạng, nó sẽ thiết lập địa chỉ IP đích của gói tin là địa chỉ Broadcast tương ứng với các lớp mạng của mình.
Ví dụ: địa chỉ IP của bạn thuộc lớp C, với địa chỉ là 192.168.1.0/24, thì địa chỉ Broadcast đó cũng là địa chỉ IP của mạng với toàn bộ các bit host đều sẽ được thiết lập thành 1. Cụ thể, địa chỉ Broadcast ở đây là 192.168.1.255.
Chuyển tiếp từ các thiết bị mạng
Switch là một thiết bị phổ biến thường được sử dụng để chuyển tiếp các gói tin Broadcast trong mạng cục bộ (LAN). Switch có khả năng chuyển tiếp các gói tin Broadcast đến tất cả các cổng mạng được kết nối.
Trong mạng lớn hơn hoặc môi trường WAN, Router có thể chuyển tiếp các gói tin Broadcast dựa trên quy tắc được định sẵn hoặc thông qua cấu hình cụ thể.
Xử lý bởi thiết bị đích
Broadcast sẽ tiến hành xử lý mọi thiết bị trong mạng khi nhận được gói tin nào đó. Gói tin sẽ có các thông điệp liên quan đến các sự kiện cụ thể, yêu cầu về cấu hình, các thông tin quan trọng khác mà thiết bị đích cần biết.
Vai trò của địa chỉ Broadcast
Địa chỉ Broadcast trong mạng được dùng để truyền thông điệp đến mọi thiết bị trong một mạng cụ thể. Khi một thiết bị gửi gói tin với địa chỉ Broadcast, thông điệp trong gói tin đó sẽ được gửi đến tất cả các thiết bị trong mạng, không phụ thuộc vào địa chỉ IP cụ thể của các thiết bị.
Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP): Được gọi là quá trình cấp và phát địa chỉ IP động cho các thiết bị mạng thông qua DHCP và địa chỉ Broadcast.
Khi một thiết bị mới nào đó tham gia mạng hoặc yêu cầu cấp phát lại địa chỉ IP, máy chủ của DHCP sẽ gửi thông điệp Broadcast để thông tin đến toàn bộ các thiết bị trong mạng.
Address Resolution Protocol (ARP): ARP cũng tìm địa chỉ MAC bằng địa chỉ Broadcast, tương đương với một địa chỉ IP trong mạng cục bộ. Khi một thiết bị cần chuyển các dữ liệu đến một địa chỉ IP, nó sẽ gửi một yêu cầu ARP dạng Broadcast để xác định được địa chỉ MAC của thiết bị đó.
Wake-on-LAN (WOL): Một phương pháp sử dụng địa chỉ Broadcast để đánh thức một máy tính hoặc thiết bị từ trạng thái ngủ. Khi áp dụng, một gói tin Broadcast sẽ được phát đi trên mạng, lan truyền đến tất cả các thiết bị, và từ đó kích thích máy tính cụ thể thoát khỏi chế độ ngủ và trở lại hoạt động.
Ping Broadcast: Tại môi trường mạng, để kiểm tra tính khả dụng của các thiết bị trong mạng thì có thể sử dụng lệnh ping với địa chỉ Broadcast. Tuy nhiên, không phải lúc nào việc này cũng được hỗ trợ và chúng có thể tạo ra nhiễu loạn trên mạng.
IP Subnetting: Trong môi trường sử dụng IP subnetting, sử dụng địa chỉ Broadcast để gửi thông báo đến các thiết bị trong một Subnet cụ thể.
Multicast: Một phương pháp trong đó một số giao thức có khả năng sử dụng địa chỉ Broadcast để gửi các thông điệp đến một nhóm thiết bị cụ thể trong mạng.
Cần chú ý rằng, việc sử dụng địa chỉ Broadcast cũng cần được thực hiện một cách cẩn thận, vì chúng có thể tạo ra nhiễu loạn mạng nếu như không được quản lý đúng cách.
Các loại địa chỉ Broadcast thường gặp
Thông thường, có hai loại địa chỉ (hình thức giao tiếp) Broadcast chính trong mạng máy tính, đó là Direct Broadcast và Local Broadcast. Hai loại hình thức giao tiếp này có địa chỉ IP tương ứng như sau:
- Direct Broadcast: 192.168.1.255
- Local Broadcast: 255.255.255.255
Cụ thể như trường hợp host có địa chỉ IP là 192.168.2.1 và chuyển dữ liệu của Broadcast đến 255.255.255.255, thì các host của mạng 192.168.2.0 cũng sẽ nhận được các dữ liệu đó, còn đối với những host trong mạng 192.168.1.0 thì sẽ không nhận được.
Ngược lại, khi chúng chuyển qua địa chỉ 192.168.1.255 thì cũng chỉ có duy nhất host trong mạng 192.168.1.0 nhận được dữ liệu, với 192.168.2.0 thì không nhận được.
Hướng dẫn cách kiểm tra Broadcast Address máy tính
Để xác định địa chỉ Broadcast, bạn nên sử dụng các công cụ hỗ trợ từ hệ điều hành như ipconfig trong Windows hoặc ifconfig và ip trong Linux/macOS.
Trong hệ điều hành Windows
- Bước 1: Để mở cửa sổ dòng lệnh, bạn nhấn tổ hợp phím [Windows] + [R] và nhập lệnh “cmd”.
- Bước 2: Trong cửa sổ dòng lệnh, bạn gõ “ipconfig /all” để kiểm tra các thông tin quan trọng về mạng cục bộ của bạn.
Trong số các thông tin khác, dấu nhắc lệnh sẽ hiển thị địa chỉ IP của thiết bị và mặt nạ mạng con của bạn. Từ đó, bạn có thể thấy được địa chỉ IP broadcast từ thông tin này. Trong ví dụ của chúng ta, địa chỉ IP là 192.168.1.240 và mặt nạ mạng con là 255.255.255.0, vậy địa chỉ broadcast là 192.168.1.255.
Khi tìm hiểu về địa chỉ Broadcast, hãy chú ý đến các lời nhắc hiển thị địa chỉ IP và mặt nạ mạng con của thiết bị, giúp người dùng dễ dàng xác định địa chỉ IP Broadcast.
Trong hệ điều hành Ubuntu 20.04
- Bước 1: Click mở menu “Show applications”.
- Bước 2: Nhấp vào “Terminal” để mở ứng dụng.
- Bước 3: Chạy lệnh “ifconfig”.
Sau khi thực hiện các lệnh trên, tại dòng thứ hai Ubuntu sẽ trả về ba giá trị khác nhau:
- Địa chỉ Internet của thiết bị hiện tại là inet (192.168.50.0)
- Mặt nạ mạng con của mạng cục bộ là netmask (255.255.250.0)
- Địa chỉ Broadcast của mạng cục bộ là broadcast (192.168.50.255)
Làm thế nào để xác định địa chỉ Broadcast?
Khi đã biết địa chỉ IP máy tính và Mặt nạ mạng con (Subnet Mask), bạn có thể dễ dàng xác định địa chỉ Broadcast. Ví dụ, giả sử địa chỉ IP là 192.168.0.13 và Mặt nạ mạng con là 255.255.255.0, bạn có thể thực hiện các bước sau:
Bước 1: Chuyển đổi địa chỉ IP và Mặt nạ mạng con từ dạng thập phân sang dạng nhị phân. Bạn sẽ có được kết quả như sau:
IP: 192.168.178.30 chuyển thành IP1: 11000000.10101000.10110010.00011110
SM: 255.255.255.0 chuyển thành SM1: 11111111.11111111.11111111.00000000
Bước 2: Đảo các bit của SM1 theo thứ tự tăng dần, ta có được kết quả SM2:
SM2: 00000000.00000000.00000000.11111111
Bước 3: Sử dụng phép tính OR giữa IP1 và SM2 để xác định được địa chỉ broadcast.
IP1: 11000000.10101000.10110010.00011110
SM2: 00000000.00000000.00000000.11111111
Bitwise OR ———————————————— ———-
Broadcast Address: 11000000.10101000.10110010.11111111
Đổi sang dạng thập phân, ta có địa chỉ Broadcast là 192.168.178.255
Ứng dụng của Broadcast Address trong thực tế
Địa chỉ broadcast (broadcast address) được sử dụng trong một hệ thống mạng máy tính cụ thể hoặc trong một số tình huống đặc biệt khác, khi địa chỉ IP của máy vẫn chưa được xác định. Phương thức này thường được biết đến và sử dụng trong các mô hình OSI ở các tầng mạng.
Ngoài việc dùng trong mạng máy tính, các trò chơi trên máy tính nào kết nối với mạng internet cũng có thể sử dụng địa chỉ Broadcast. Điều này giúp người dùng dễ dàng tìm ra danh sách của toàn bộ các trò chơi đang có tại hệ thống mạng nội bộ mà họ có thể tham gia và sử dụng.
Các trò chơi trên máy tính khi được kết nối với mạng internet và sử dụng địa chỉ broadcast sẽ hiển thị một cách dễ dàng cho người dùng một danh sách tất cả các trò chơi hiện có. Điều này giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm và lựa chọn trò chơi mà họ muốn tham gia và ưa thích.
Ngoài ra, địa chỉ broadcast cũng có thể được sử dụng trong giao thức truyền thông SMB. Tất cả những thông tin được chia sẻ trên SMB đều được định dạng tương tự như một tệp tin sử dụng trên máy tính của người dùng hoặc máy in.
Phân biệt Broadcast Address và Multicast Address
Broadcast
Broadcast đều đại diện toàn bộ các địa chỉ trong cùng một mạng kết nối. Broadcast được coi là tập hợp mẹ chứa tập hợp con Multicast, gửi thông điệp cho tất cả các thiết bị trong cùng một mạng. Các gói tin được chuyển đến địa chỉ Broadcast sẽ không được định tuyến qua bộ định tuyến.
Multicast
Địa chỉ Multicast sẽ đại diện cho một nhóm địa chỉ bất kỳ trên cùng một mạng. Nó được sử dụng để gửi gói tin tới một nhóm thiết bị trong mạng cụ thể. Bộ định tuyến sẽ xác định nhóm địa chỉ cho các gói dữ liệu được gửi đến địa chỉ Multicast.
Qua bài viết này, chắc hẳn bạn đã hiểu được Broadcast là gì trong mạng máy tính và cách kiểm tra địa chỉ broadcast cụ thể. Hy vọng rằng thông tin trong bài viết của InterData về broadcast và ứng dụng của chúng trong mạng máy tính sẽ hữu ích đối với bạn.