Broadcast, Multicast и Loopback в IP-сетях
1. Broadcast (широковещание)
Что это
Broadcast — отправка пакета всем узлам в пределах одной сети (L2 сегмента или VLAN).
Работает только внутри локальной подсети, не маршрутизируется за её пределы (обычно).
Виды Broadcast
- 
Limited broadcast — 255.255.255.255
 → Пакет уходит всем узлам в пределах текущего сегмента (например, DHCP Discover).
- 
Directed broadcast — адрес подсети с host-частью = все единицы. 
 Например, сеть192.168.10.0/24→ directed broadcast =192.168.10.255.
 Такие пакеты могут быть доставлены во всю подсеть, но маршрутизаторы часто блокируют их по умолчанию (anti-smurf attack).
Где используется
- 
DHCP (клиент не знает адрес сервера → шлёт на broadcast). 
- 
ARP (узнать MAC по IP). 
- 
Wake-on-LAN (магический пакет). 
Минусы
- 
Загружает всех участников сети. 
- 
Не масштабируется (в больших сетях → «штормы»). 
- 
Поэтому в крупных сетях broadcast стараются изолировать с помощью VLAN. 
2. Multicast (групповая передача)
Что это
Multicast — доставка пакета сразу нескольким получателям, но не всем.
Работает по принципу «подписки на группу»:
- 
Отправитель шлёт один пакет → сеть дублирует его только тем узлам, которые подписаны. 
Диапазоны адресов IPv4
- 
224.0.0.0 – 239.255.255.255(Class D).
- 
Специальные: - 
224.0.0.1— все узлы в сегменте.
- 
224.0.0.2— все маршрутизаторы.
- 
224.0.0.251— mDNS (Bonjour, Apple).
 
- 
Принцип работы
- 
Получатели подписываются на группу через IGMP (Internet Group Management Protocol). 
- 
Маршрутизаторы используют PIM (Protocol Independent Multicast) для распространения. 
- 
Отправитель не знает, кто слушает, он просто отправляет на адрес группы. 
Где используется
- 
IPTV, стриминг видео (один поток → тысяче клиентов). 
- 
Видеоконференции (Zoom, Teams, но чаще поверх Unicast через CDN). 
- 
Протоколы маршрутизации (OSPF использует multicast 224.0.0.5/6). 
- 
Service discovery (mDNS, SSDP). 
Проблемы и минусы
- 
Требует поддержки маршрутизаторами (IGMP Snooping на свичах, PIM на роутерах). 
- 
Плохо работает через NAT (из-за адресов 224/4). 
- 
В интернете почти не используется — чаще в пределах провайдера или локальной сети. 
3. Loopback (обратный интерфейс)
Что это
Loopback — специальный виртуальный интерфейс «самого себя».
Адреса 127.0.0.0/8 зарезервированы для loopback. Обычно используется 127.0.0.1.
Как работает
- 
Любой пакет, отправленный на адрес из диапазона 127.0.0.0/8, не уходит в сеть — возвращается локально в стек TCP/IP.
- 
Это значит: даже если сеть отключена, ping 127.0.0.1будет работать.
Где используется
- 
Тестирование TCP/IP стека: проверка, работает ли сетевой стек. 
- 
Локальные сервисы: веб-серверы, базы данных, прокси. 
 (Например,127.0.0.1:3306→ MySQL доступен только локально.)
- 
В маршрутизации (Cisco, MikroTik, Juniper): loopback-интерфейсы используют как router-id и стабильный идентификатор (не зависит от физического интерфейса). 
 Например:Этот адрес всегда «живой» и его можно использовать в OSPF/BGP как идентификатор. 
Примеры
- 
ping 127.0.0.1→ проверка TCP/IP на твоём ПК.
- 
curl http://127.0.0.1:8080→ обращение к локальному сервису.
- 
В BGP router-id часто задают loopback IP (например, 10.255.255.1).
Итоговое сравнение
| Характеристика | Broadcast | Multicast | Loopback | 
|---|---|---|---|
| Получатели | Все в подсети | Только подписавшиеся | Только локальный хост | 
| Пример адреса | 255.255.255.255, 192.168.1.255 | 224.0.0.251 | 127.0.0.1 | 
| Используется для | ARP, DHCP, WOL | IPTV, OSPF, mDNS | Тесты, локальные сервисы | 
| Маршрутизируется | Обычно нет | Да (с PIM/IGMP) | Нет, остаётся в хосте | 
| Минусы | Загружает всех | Сложная настройка | Только локально | 
 
