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多播广播是用于建立分步式系统：例如网络游戏、ICQ聊天构建、远程视频会议系统的重要工具。使用多播广播的程序和UDP向单个介绍方发送信息的程序相似。区别在于多播广播程序使用特殊的多播IP地址。
1、组播和广播需要在局域网内才能实现，另外得查看linux系统是否支持多播和广播：# ifconfig
UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 跃点数:1说明该网卡支持 2、发送多播包的主机需要设置网关，否则运行sendto()会出现"network is unreachable"，网卡可以随便设置，但是一定要设。还要添加路由240.0.0.0，即： route add -net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0 dev eth0 route add default gw "192.168.40.1 " dev eth0 3 、出现：“setsockopt:No such device”。的提示，说明多播IP设置出现问题,系统所需要的uint32_t格式的网络地址的开头不是1110,检验通不过。解决办法：在把地址字符串"*.*.*.*"转化为uint32_t时采用htonl(inet_network(“*.*.*.*”))或者inet_aton函数，inet_aton(GRUPO, &srv.sin_addr)
1．选项IP_MULTICASE_TTL
选项IP_MULTICAST_TTL允许设置超时TTL，范围为0～255之间的任何值，例如：
unsigned char ttl=255;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl));
2．选项IP_MULTICAST_IF
选项IP_MULTICAST_IF用于设置组播的默认默认网络接口，会从给定的网络接口发送，另一个网络接口会忽略此数据。例如：
struct in_addr addr;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_IF,&addr,sizeof(addr));
参数addr是希望多播输出接口的IP地址，使用INADDR_ANY地址回送到默认接口。
默认情况下，当本机发送组播数据到某个网络接口时，在IP层，数据会回送到本地的回环接口，选项IP_MULTICAST_LOOP用于控制数据是否回送到本地的回环接口。例如：
unsigned char loop;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_LOOP,&loop,sizeof(loop));
参数loop设置为0禁止回送，设置为1允许回送。
选项IP_ADD_MEMBERSHIP和IP_DROP_MEMBERSHIP
加入或者退出一个组播组，通过选项IP_ADD_MEMBERSHIP和IP_DROP_MEMBER- SHIP，对一个结构struct ip_mreq类型的变量进行控制，struct ip_mreq原型如下：
struct ip_mreq
{
struct in_addr imn_multiaddr; /*加入或者退出的广播组IP地址*/
struct in_addr imr_interface; /*加入或者退出的网络接口IP地址*/
};
选项IP_ADD_MEMBERSHIP用于加入某个广播组，之后就可以向这个广播组发送数据或者从广播组接收数据。此 选项的值为mreq结构，成员imn_multiaddr是需要加入的广播组IP地址，成员imr_interface是本机需要加入广播组的网络接口 IP地址。例如：
struct ip_mreq mreq;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq));
使用IP_ADD_MEMBERSHIP选项每次只能加入一个网络接口的IP地址到多播组，但并不是一个多播组仅允许一 个主机IP地址加入，可以多次调用IP_ADD_MEMBERSHIP选项来实现多个IP地址加入同一个广播组，或者同一个IP地址加入多个广播组。当 imr_ interface为INADDR_ANY时，选择的是默认组播接口。
选项IP_DROP_MEMBERSHIP
选项IP_DROP_MEMBERSHIP用于从一个广播组中退出。例如：
struct ip_mreq mreq;
setsockopt(s,IPPROTP_IP,IP_DROP_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(sreq));
其中mreq包含了在IP_ADD_MEMBERSHIP中相同的值。
多播程序设计的框架
要进行多播的编程，需要遵从一定的编程框架，其基本顺序如图11.6所示。
多播程序框架主要包含套接字初始化、设置多播超时时间、加入多播组、发送数据、接收数据以及从多播组中离开几个方面。其步骤如下：
（1）建立一个socket。
（2）然后设置多播的参数，例如超时时间TTL、本地回环许可LOOP等。
（3）加入多播组。
（4）发送和接收数据。
（5）从多播组离开。
内核中的多播
多播的内核结构
struct inet_sock {
__u8 mc_ttl; /*多播TTL*/
__u8 ...
mc_loop:1; /*多播回环设置*/
int mc_index; /*多播设备序号*/
__be32 mc_addr; /*多播地址*/
struct ip_mc_socklist *mc_list; /*多播群数组*/
};
q 结构成员mc_ttl用于控制多播的TTL；
q 结构成员mc_loop表示是否回环有效，用于控制多播数据的本地发送；
q 结构成员mc_index用于表示网络设备的序号；
q 结构成员mc_addr用于保存多播的地址；
q 结构成员mc_list用于保存多播的群组。
1．结构ip_mc_socklist
结构成员mc_list的原型为struct ip_mc_socklist，定义如下：
struct ip_mc_socklist
{
struct ip_mc_socklist *next;
struct ip_mreqn multi;
unsigned int sfmode; /*MCAST_{INCLUDE,EXCLUDE}*/
struct ip_sf_socklist *sflist;
};
q 成员参数next指向链表的下一个节点。
q 成员参数multi表示组信息，即在哪一个本地接口上，加入到哪一个多播组。
q 成员参数sfmode是过滤模式，取值为 MCAST_INCLUDE或MCAST_EXCLUDE，分别表示只接收sflist所列出的那些源的多播数据报，和不接收sflist所列出的那些源的多播数据报。
q 成员参数sflist是源列表。
2．结构ip_mreqn
multi成员的原型为结构struct ip_mreqn，定义如下：
struct ip_mreqn
{
struct in_addr imr_multiaddr; /*多播组的IP地址*/
struct in_addr imr_address; /*本地址网络接口的IP地址*/
int imr_ifindex; /*网络接口序号*/
};
该结构体的两个成员分别用于指定所加入的多播组的组IP地址，和所要加入组的那个本地接口的IP地址。该命令字没有源过滤的功能，它相当于实现IGMPv1的多播加入服务接口。
3．结构ip_sf_socklist
成员sflist的原型为结构struct ip_sf_socklist，定义如下：
struct ip_sf_socklist
{
unsigned int sl_max; /*当前sl_addr数组的最大可容纳量*/
unsigned int sl_count; /*源地址列表中源地址的数量*/
__u32 sl_addr[0]; /*源地址列表*/
};
q 成员参数sl_addr表示是源地址列表；
q 成员参数sl_count表示是源地址列表中源地址的数量；
q 成员参数sl_max表示是当前sl_addr数组的最大可容纳量（不确定）。
4．选项IP_ADD_MEMBERSHIP
选项IP_ADD_MEMBERSHIP用于把一个本地的IP地址加入到一个多播组，在内核中其处理过程如图11.8所 示，在应用层调用函数setsockopt()函数的选项IP_ADD_MEMBE- RSHIP后，内核的处理过程如下，主要调用了函数ip_mc_join_group()。
选项IP_ADD_MEMBERSHIP的内核处理过程
（1）将用户数据复制如内核。
（2）判断广播IP地址是否合法。
（3）查找IP地址对应的网络接口。
（4）查找多播列表中是否已经存在多播地址。
（5）将此多播地址加入列表。
（6）返回处理值。
5．选项IP_DROP_MEMBERSHIP
选项IP_DROP_MEMBERSHIP用于把一个本地的IP地址从一个多播组中取出，在内核中其处理过程如图 11.9所示，在应用层调用setsockopt()函数的选项IP_DROP_ MEMBERSHIP后，内核的处理过程如下，主要调用了函数ip_mc_leave_group()。
选项IP_DROP_MEMBERSHIP的内核处理过程
（1）将用户数据复制入内核。
（2）查找IP地址对应的网络接口。
（3）查找多播列表中是否已经存在多播地址。
（4）将此多播地址从源地址中取出。
（5）将此地址结构从多播列表中取出。
（6）返回处理值。
一个多播例子的服务器端
下面是一个多播服务器的例子。多播服务器的程序设计很简单，建立一个数据包套接字，选定多播的IP地址和端口，直接向此多播地址发送数据就可以了。多播服务器的程序设计，不需要服务器加入多播组，可以直接向某个多播组发送数据。
下面的例子持续向多播IP地址"224.0.0.88"的8888端口发送数据"BROADCAST TEST DATA"，每发送一次间隔5s。
/*
*broadcast_server.c - 多播服务程序
*/
#define MCAST_PORT 8888;
#define MCAST_ADDR "224.0.0.88"/ /*一个局部连接多播地址，路由器不进行转发*/
#define MCAST_DATA "BROADCAST TEST DATA" /*多播发送的数据*
#define MCAST_INTERVAL 5 /*发送间隔时间*/
int main(int argc, char*argv)
{
int s;
struct sockaddr_in mcast_addr;
s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); /*建立套接字*/
if (s == -1)
{
perror("socket()");
return -1;
}
memset(&mcast_addr, 0, sizeof(mcast_addr));/*初始化IP多播地址为0*/
mcast_addr.sin_family = AF_INET; /*设置协议族类行为AF*/
mcast_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(MCAST_ADDR);/*设置多播IP地址*/
mcast_addr.sin_port = htons(MCAST_PORT); /*设置多播端口*/
/*向多播地址发送数据*/
while(1) {
int n = sendto(s, /*套接字描述符*/
MCAST_DATA, /*数据*/
sizeof(MCAST_DATA), /*长度*/
0,
(struct sockaddr*)&mcast_addr,
sizeof(mcast_addr)) ;
if( n < 0)
{
perror("sendto()");
return -2;
}
sleep(MCAST_INTERVAL); /*等待一段时间*/
}
return 0；
}
11.3.6 一个多播例子的客户端
多播组的IP地址为224.0.0.88，端口为8888，当客户端接收到多播的数据后将打印 出来。
客户端只有在加入多播组后才能接受多播组的数据，因此多播客户端在接收多播组的数据之前需要先加入多播组，当接收完毕后要退出多播组。
/*
*broadcast_client.c - 多播的客户端
*/
#define MCAST_PORT 8888;
#define MCAST_ADDR "224.0.0.88" /*一个局部连接多播地址，路由器不进行转发*/
#define MCAST_INTERVAL 5 /*发送间隔时间*/
#define BUFF_SIZE 256 /*接收缓冲区大小*/
int main(int argc, char*argv[])
{
int s; /*套接字文件描述符*/
struct sockaddr_in local_addr; /*本地地址*/
int err = -1;
s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); /*建立套接字*/
if (s == -1)
{
perror("socket()");
return -1;
}
/*初始化地址*/
memset(&local_addr, 0, sizeof(local_addr));
local_addr.sin_family = AF_INET;
local_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
local_addr.sin_port = htons(MCAST_PORT);
/*绑定socket*/
err = bind(s,(struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr)) ;
if(err < 0)
{
perror("bind()");
return -2;
}
/*设置回环许可*/
int loop = 1;
err = setsockopt(s,IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP,&loop, sizeof(loop));
if(err < 0)
{
perror("setsockopt():IP_MULTICAST_LOOP");
return -3;
}
struct ip_mreq mreq; /*加入广播组*/
mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(MCAST_ADDR); /*广播地址*/
mreq.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /*网络接口为默认*/
/*将本机加入广播组*/
err = setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq, sizeof
(mreq));
if (err < 0)
{
perror("setsockopt():IP_ADD_MEMBERSHIP");
return -4;
}
int times = 0;
int addr_len = 0;
char buff[BUFF_SIZE];
int n = 0;
/*循环接收广播组的消息，5次后退出*/
for(times = 0;times
(责任编辑：IT) |