Broadcast au niveau de la couche 2

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Broadcast au niveau de la couche 2

Message par Witaales le Sam 29 Juil - 0:12

Cette page explique les modalités d'utilisation des broadcasts au niveau de la couche 2.

Pour communiquer avec tous les domaines de collision, les protocoles utilisent les trames de diffusion broadcast et multicast au niveau de la couche 2 du modèle OSI. Lorsqu'un nœud doit communiquer avec tous les hôtes du réseau, il envoie une trame de broadcast avec une adresse MAC de destination 0xFFFFFFFFFFFF. La carte réseau de chaque hôte doit alors envoyer une réponse à cette adresse.

Les équipements de couche 2 doivent diffuser la totalité du trafic de broadcasts et de multicast. L'accumulation du trafic de broadcasts et de multicast de chaque équipement du réseau s'appelle le rayonnement de diffusion (broadcast radiation). Il arrive alors que le réseau soit saturé au point que les données d'application ne disposent plus d'une bande passante suffisante. Lorsque cela se produit, il est impossible d'établir de nouvelles connexions, et certaines connexions en cours sont interrompues. Cette situation est connue sous le nom de tempête de broadcasts. Plus le réseau commuté prend de l'importance et plus le risque de tempête de broadcasts devient fort.

Une carte réseau dépend du processeur pour traiter chaque groupe de broadcasts ou de multicasts auquel elle appartient. Par conséquent, le rayonnement de diffusion influe sur les performances des hôtes du réseau. La figure indique le résultat des tests effectués par Cisco concernant les effets du rayonnement de diffusion sur les performances du processeur Sun SPARCstation 2 doté d'une carte intégrée Ethernet classique. Les résultats démontrent clairement que les broadcasts diffusés sur le réseau peuvent entraîner l'arrêt de la station de travail IP. Des pics exceptionnels de broadcasts ont été observés pendant les tempêtes de broadcasts (milliers de broadcasts par seconde). Les tests effectués dans un environnement contrôlé avec plusieurs broadcasts et multicasts sur le réseau indiquent une diminution notable des performances du système avec moins de 100 broadcasts ou multicasts par seconde.

Un hôte ne gagne rien à traiter un broadcast qui ne correspond pas à la destination voulue. L'hôte n'est pas concerné par le service qui est annoncé. Un rayonnement de diffusion élevé peut dégrader les performances de l'hôte de manière significative. Les trois sources de broadcasts et de multicasts dans les réseaux IP sont les stations de travail, les routeurs et les applications multicast.

Les stations de travail diffusent une requête ARP (Address Resolution Protocol) chaque fois qu'elles doivent localiser une adresse MAC qui ne se trouve pas dans la table ARP. Bien que les valeurs indiquées dans la figure puissent paraître relativement faibles, elles représentent un réseau IP classique, relativement bien conçu. Lorsqu'un pic de broadcasts ou de multicasts se produit en raison d'une tempête, la diminution des performances du processeur peut être beaucoup plus importante que la normale. Les tempêtes de broadcasts peuvent provenir d'un équipement qui demande des informations à un réseau devenu trop important. Le nombre impressionnant de réponses envoyées à la requête d'origine empêche l'équipement de les traiter, ou la première requête déclenche des requêtes similaires sur les autres équipements, bloquant ainsi le trafic normal du réseau.

Par exemple, la commande telnet mumble.com traduit un nom en une adresse IP lorsque vous utilisez le système DNS. Une requête ARP est diffusée pour localiser l'adresse MAC. En général, les stations de travail IP peuvent conserver de 10 à 100 adresses dans le cache ARP pendant environ 2 heures. Dans une station de travail standard, le débit du protocole ARP est d'environ 50 adresses toutes les 2 heures (soit 0,007 adresse par seconde). Par conséquent, 2 000 stations d'extrémité IP fourniront environ 14 adresses par seconde.

Les protocoles de routage qui sont configurés sur un réseau peuvent augmenter de manière significative le trafic de broadcasts. Certains administrateurs configurent la totalité des stations de travail de sorte qu'elles utilisent le protocole RIP (Routing Information Protocol) comme garantie d'accessibilité et de redondance. Toutes les 30 secondes, le protocole RIPv1 utilise les broadcasts pour transmettre la table de routage RIP complète vers d'autres routeurs RIP. Si 2 000 stations de travail sont configurées pour exécuter le protocole RIP, ces stations génèrent 3 333 broadcasts par seconde sachant qu'une moyenne de 50 paquets est requise pour transmettre la table de routage. La plupart des administrateurs réseau configurent le protocole RIP sur cinq à dix routeurs uniquement. Pour une table de routage comprenant 50 paquets, 10 routeurs RIP génèrent environ 16 broadcasts par seconde.

Les applications de multicast IP peuvent nuire aux performances des réseaux commutés personnalisés de grande taille. La diffusion multicast est un moyen efficace d'envoyer un flux de données multimédias à plusieurs utilisateurs d'un concentrateur à média partagé. Toutefois, ce mode de diffusion n'est pas adapté aux réseaux commutés non hiérarchiques. Une application vidéo peut générer un flux de données multicast de 7 Mo qui serait envoyé à chaque segment. Cela provoquerait de graves problèmes d'encombrement.

La page suivante décrit les domaines de broadcast.
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