Linux網路程式設計之多播

2021-07-10 06:25:06 字數 4066 閱讀 8049

1.概念

單播是用於兩個主機之間傳送資料,廣播是乙個主機對區域網內的所有主機傳送資料。而多播,又稱為組播,它是對一組特定的主機通訊。將網路上同一型別 業務邏輯上分組,只和組內的成員通訊,其它主機沒有加入組則不能通訊。與單播相同的是,組播允許在internet上通訊,而廣播只是同一區域網內的主機 通訊。組播位址是特定的,d類位址用於組播,即244.0.0.0到239.255.255.255. 並劃分為區域性連線多播位址,預留多播位址和管理許可權多播位址3類。

(1)區域性多播位址 (224.0.0.-224.0.0.255)為路由協議和其它用途保留的位址,路由器不**此範圍的ip包

(2)預留多播位址   (224.0.1.0-238.255.255.255)可用於全球範圍內或網路協議

(3)管理許可權的多播 (239.0.0.0-239.255.255.255) 可供組織內使用,型別於私有ip,不用於internet,可限制多播範圍

224.0.0.1   所有組播主機

224.0.0.2   所有組播路由器

224.0.0.4    drmrp路由器

224.0.0.5    所有ospf的路由器

224.0.0.6    ospf指派路由器

224.0.0.9    rpiv2路由器

224.0.0.10  eigrp路由器

224.0.0.13  pim路由器

224.0.0.22   igmpv3

224.0.0.25   rgmp

224.0.1.1      ntp網路時間協議

ip到乙太網位址對映

因為乙太網支援多種協議,所以要採取措施分配多播位址,避免衝突。ieee管理乙太網多播位址分配。ieee把一塊乙太網多播位址分給iana以支援ip多播。塊的位址都以01:00:5e開頭。

第25位為0,低23位為ipv4組播位址的低23位。ipv4組播位址與mac位址的對映關係如圖所示:

由於多播組號中的最高5bit在對映過程中被忽略,因此每個乙太網多播位址對應的多播組是不唯一的。32個不同的多播組號被對映為乙個乙太網位址。例如,多播位址

224.128.64.32(十六進製制e0.80.40.20)和224.0.64.32(十六進製制e0.00.40.20)都對映為同一乙太網位址01:00:5e:00:40:20。

2. 多播套接字設定

可用setsockopt或getsockopt設定或得到多播選項. 常用的多播選項如下所示:

ip_multicast_ttl    設定多播的ttl值

ip_multicast_if      獲取或設定多播介面

ip_multicast_loop   禁止多播資料回送到本地loop介面

ip_add_membership   將指定的介面加入多播

ip_drop_membership  退出多播組

struct ip_mreq

int ttl=255;

setsockopt(s,ipproto_ip,ip_multicast_ttl,&ttl,sizeof(ttl));//設定跳數

s-套接字描述符

proto_ip-選項所在的協議層

ip_multicast_ttl-選項名

&ttl-設定的記憶體緩衝區

sizeof(ttl)-設定的記憶體緩衝區長度

struct in_addr in;

setsockopt(s,ipproto_ip,ip_mutlicast_if,&in,sizeof(in));//設定組播介面

int yes=1;

setsockopt(s,ipproto_ip,ip_multicast_loop,&yes,sizeof(yes));//設定資料回送到本地回環介面

struct ip_mreq addreq;

setsockopt(s,ipproto_ip,ip_add_membership,&req,sizeof(req));//加入組播組

struct ip_mreq dropreq;

setsockopt(s,ipproto_ip,ip_drop_membership,&dropreq,sizeof(dropreq));//離開組播組

3. 多播程式的設計流程

(1)建立socket

(2)設定ttl值 ip_multicast_ttl

(3)設定是否允許本地回環 ip_multicast_loop

(4)加入多播組 ip_add_membership

(5)傳送資料 send

(6)接收資料 recv

(7)退出多播組 ip_drop_membership

注意: tcp協議也不能用於多播.

4. 多播例項

伺服器端不停的向加入多播組的主機傳送資料.

伺服器:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

//多播的客戶端程式

#define port 8888

#define mcast "224.0.0.88"

int main(int argc,char*argv)

//多播的位址結構

localaddr.sin_family=af_inet;

localaddr.sin_port=htons(port);//多播埠號

localaddr.sin_addr.s_addr=htonl(inaddr_any);//接收任意位址傳送的資料

//繫結位址結構到套接字

ret=bind(s,(struct sockaddr*)&localaddr,sizeof(localaddr));//客戶端需要繫結埠,用來接收伺服器的資料,得指定接收埠,因為資料先從伺服器傳送過來的

if(ret<0)

//設定多播的ttl值

if(setsockopt(s,ipproto_ip,ip_multicast_ttl,&ttl,sizeof(ttl))<0)

//設定資料是否傳送到本地回環介面

if(setsockopt(s,ipproto_ip,ip_multicast_loop,&loop,sizeof(loop))<0)

//客戶端加入多播組

struct ip_mreq mreq;

mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(mcast);//多播組的ip

mreq.imr_inte***ce.s_addr=htonl(inaddr_any);//本機的預設介面ip

if(setsockopt(s,ipproto_ip,ip_add_membership,&mreq,sizeof(mreq))<0)

//迴圈接收多播組的訊息,5次退出

for(times=0;times<20;times++)

printf("receive message:%s\n",buffer);

printf("port is:%d\n",fromaddr.sin_port);

size=sendto(s,"ok",2,0,(struct sockaddr*)&fromaddr,sizeof(fromaddr));//向伺服器傳送資料,向伺服器指定的ip與埠傳送資料

}//離開多播組

ret=setsockopt(s,ipproto_ip,ip_drop_membership,&mreq,sizeof(mreq));

if(ret<0)

close(s);

return 0;

}說明:設定主機的ttl值,是否允許本地回環,加入多播組,然後伺服器向加入多播組的主機傳送資料,主機接收資料,並響應伺服器。

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