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====== Broadcast, Unicast, Multicast – Grundlagen ======

Diese drei Begriffe beschreiben, **wie Daten innerhalb eines Netzwerks adressiert und verteilt werden**.  
Sie gehören zu den Grundkonzepten der Netzwerktechnik und sind eng mit MAC- und IP-Adressen verknüpft.

===== 1. Unicast =====

Unicast bedeutet: **eine Eins-zu-eins-Verbindung**.

Beispiel:
  * PC 1 sendet ein Paket gezielt an PC 2.

Eigenschaften:
  * direkte Kommunikation
  * effizient
  * Standardfall im Netzwerk

Beispiel MAC-Adresse:
  * A4:5E:60:3B:7D:12 → Unicast

Beispiel IP-Verkehr:
  * 192.168.1.10 → 192.168.1.20

ASCII:
<code>

 [ PC A ] ---> [ PC B ]


</code>


----
===== 2. Broadcast =====

Broadcast bedeutet: **eine Eins-zu-alle-Verbindung** im gleichen Netzwerk (Broadcast-Domain).

Der Sender spricht **alle Geräte im LAN** gleichzeitig an.

Wird eingesetzt bei:
  * **ARP**: „Wer hat IP 192.168.1.20?“
  * **DHCP**: Client ohne IP fragt nach einer IP
  * einige ältere Protokolle

MAC-Broadcast-Adresse:
<code>

 FF:FF:FF:FF:FF:FF


</code>

IPv4-Broadcast-Adresse (für ein /24-Netz):
<code>

 192.168.1.255


</code>

ASCII:
<code>

  [ Sender ] ---> {PC1, PC2, PC3, PC4, ...}


</code>

Wichtig:
  * Broadcasts **verlassen das Subnetz nicht**  
  * Router **blockieren** Broadcasts


----
===== 3. Multicast =====

Multicast bedeutet: **eine Eins-zu-viele-Verbindung**, aber nur zu Geräten, die sich **für diese Gruppe anmelden**.

Beispiel:
  * Videostream an 20 Geräte gleichzeitig
  * mDNS
  * IPTV
  * bestimmte Routing-Protokolle (OSPF Hello)

Multicast spart Bandbreite im Vergleich zu 20 einzelnen Unicasts.

===== MAC-Multicast =====

MAC-Adressen, die mit **01:00:5E** beginnen, sind IPv4-Multicast.

Beispiel:
<code>

 01:00:5E:00:00:FB  (mDNS)


</code>

===== IPv4-Multicast-Bereich =====

Multicast-IP-Adressen liegen im Bereich:

<code>

 224.0.0.0 – 239.255.255.255


</code>

Beispiele:
  * 224.0.0.1 → alle Hosts
  * 224.0.0.5 → OSPF Router
  * 239.x.x.x → administrativ begrenzte Gruppen

ASCII:
<code>

 [ Sender ] ---> { Gruppe A }  
                 { Teilnehmer 1, 2, 5, 7 }


</code>


----
===== Vergleich Unicast vs Broadcast vs Multicast =====

| Typ        | Empfänger                  | Verkehr                   | Beispiel                        |
|------------|-----------------------------|----------------------------|---------------------------------|
| Unicast    | genau ein Gerät             | effizient                  | Web, SSH, Ping                  |
| Broadcast  | alle im gleichen Subnetz    | hohe Last                  | ARP, DHCP                       |
| Multicast  | ausgewählte Gruppe           | mittel/effizient           | IPTV, OSPF, mDNS                |

===== Besonderheiten =====

==== Broadcast =====
  * erzeugt mehr Netzlast
  * wird auf Switches an **alle Ports** gesendet
  * wird an VLAN-Grenzen / Router gestoppt

==== Multicast =====
  * benötigt **IGMP** für Gruppenverwaltung
  * Netzwerk muss multicastfähig sein
  * verbreitet in großen Broadcast-Domains weniger Last

==== Unicast =====
  * Standardkommunikation  
  * sicher & kontrolliert  

===== Praxisbeispiele =====

==== DHCP ====
  * Client sendet Broadcast: „Ich brauche eine IP!“
  * Server antwortet per Unicast oder Broadcast

==== ARP ====
  * Broadcast → „Wer ist 192.168.1.20?“
  * Antwort Unicast → „Ich bin es.“

==== IPTV / Streaming ====
  * Multicast → effizient, wenn viele denselben Stream sehen

==== Routing ====
  * OSPF nutzt Multicast (224.0.0.5 / 224.0.0.6) für Hello-Messages

===== ASCII-Grafik: Alle drei im Vergleich =====

<code>

 Unicast:   [A] ----> [B]

 Broadcast: [A] ----> {B,C,D,E,F}

 Multicast: [A] ----> {B, D, F}


</code>

===== Zusammenfassung =====

  * **Unicast**: 1:1 – Standardverkehr (Web, SSH, Ping)
  * **Broadcast**: 1:alle – ARP, DHCP, viel Netzlast
  * **Multicast**: 1:Gruppe – effizient bei vielen Empfängern (OSPF, IPTV)

Diese drei Kommunikationsformen sind zentral für Switching, Routing und das Verständnis vieler Netzwerkprotokolle.