UDP组播接收端解析
我们先从一个组播客户端的应用程序入手来解析组播的工作过程：
#include
#include
#include
#include
#include "my_inet.h"
#include
#define MAXBUF 256
#define PUERTO 5000
#define GRUPO "224.0.1.1"
int main(void)
{
int fd, n, r;
struct sockaddr_in srv, cli;
struct ip_mreq mreq;
char buf[MAXBUF];
memset( &srv, 0, sizeof(struct sockaddr_in) );
memset( &cli, 0, sizeof(struct sockaddr_in) );
memset( &mreq, 0, sizeof(struct ip_mreq) );
srv.sin_family = MY_AF_INET;
srv.sin_port = htons(PUERTO);
if( inet_aton(GRUPO, &srv.sin_addr ) < 0 ) {
perror("inet_aton");
return -1;
}
if( (fd = socket( MY_AF_INET, SOCK_DGRAM, MY_IPPROTO_UDP) ) < 0 ){
perror("socket");
return -1;
}
if( bind(fd, (struct sockaddr *)&srv, sizeof(srv)) < 0 ){
perror("bind");
return -1;
}
if (inet_aton(GRUPO, &mreq.imr_multiaddr) < 0) {
perror("inet_aton");
return -1;
}
inet_aton( "172.16.48.2", &(mreq.imr_interface) );
if( setsockopt(fd, SOL_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq,sizeof(mreq)) < 0 ){
perror("setsockopt");
return -1;
}
n = sizeof(cli);
while(1){
if( (r = recvfrom(fd, buf, MAXBUF, 0, (struct sockaddr *)&cli, (socklen_t*)&n)) < 0 ){
perror("recvfrom");
}else{
buf[r] = 0;
fprintf(stdout, "Mensaje desde %s: %s", inet_ntoa(cli.sin_addr), buf);
}
}
}
前面我们讲过，bind操作首先检查用户指定的端口是否可用，然后为socket的一些成员设置正确的值，并添加到哈希表myudp_hash中。然后，协议栈每次收到UDP数据，就会检查该数据报的源和目的地址，还有源和目的端口，在myudp_hash中找到匹配的socket，把该数据报放入该 socket的接收队列，以备用户读取。在这个程序中，bind操作把socket绑定到地址224.0.0.1:5000上， 该操作产生的直接结果就是，对于socket本身，下列值受影响：
struct inet_sock{
.rcv_saddr = 224.0.0.1;
.saddr = 0.0.0.0;
.sport = 5000;
.daddr = 0.0.0.0;
.dport = 0;
}
这五个数据表示，该套接字在发送数据包时，本地使用端口5000，本地可以使用任意一个网络设备接口，发往的目的地址不指定。在接收数据时，只接收发往IP地址224.0.0.1的端口为5000的数据。
程序中，紧接着bind有一个setsockopt操作，它的作用是将socket加入一个组播组，因为socket要接收组播地址224.0.0.1的数据，它就必须加入该组播组。结构体struct ip_mreq mreq是该操作的参数，下面是其定义：
struct ip_mreq
{
struct in_addr imr_multiaddr; // 组播组的IP地址。
struct in_addr imr_interface; // 本地某一网络设备接口的IP地址。
};
一台主机上可能有多块网卡，接入多个不同的子网，imr_interface参数就是指定一个特定的设备接口，告诉协议栈只想在这个设备所在的子网中加入某个组播组。有了这两个参数，协议栈就能知道：在哪个网络设备接口上加入哪个组播组。为了简单起见，我们的程序中直接写明了IP地址：在 172.16.48.2所在的设备接口上加入组播组224.0.1.1。
这个操作是在网络层上的一个选项，所以级别是SOL_IP，IP_ADD_MEMBERSHIP选项把用户传入的参数拷贝成了struct ip_mreqn结构体：
struct ip_mreqn
{
struct in_addr imr_multiaddr;
struct in_addr imr_address;
int imr_ifindex;
};
多了一个输入接口的索引，暂时被拷贝成零。
该操作最终引发内核函数myip_mc_join_group执行加入组播组的操作。首先检查imr_multiaddr是否为合法的组播地址，然后根据 imr_interface的值找到对应的struct in_device结构。接下来就要为socket加入到组播组了，在inet_sock的结构体中有一个成员mc_list，它是一个结构体 struct ip_mc_socklist的链表，每一个节点代表socket当前正加入的一个组播组，该链表是有上限限制的，缺省值为 IP_MAX_MEMBERSHIPS(20)，也就是说一个socket最多允许同时加入20个组播组。下面是struct ip_mc_socklist的定义：
struct ip_mc_socklist
{
struct ip_mc_socklist *next;
struct ip_mreqn multi;
unsigned int sfmode; /* MCAST_{INCLUDE,EXCLUDE} */
struct ip_sf_socklist *sflist;
};
struct ip_sf_socklist
{
unsigned int sl_max;
unsigned int sl_count;
__u32 sl_addr[0];
};
除了multi成员，它还有一个源过滤机制。如果我们新添加的struct ip_mreqn已经存在于这个链表中（表示socket早就加入这个组播组了），那么不做任何事情，否则，创建一个新的struct ip_mc_socklist:
struct ip_mc_socklist
{
.next = inet->mc_list; //新节点放到链表头。
.multi = 传入的参数; //这是关键的组信息。
.sfmode = MCAST_EXCLUDE; //过滤掉sflist中的所有源。
.sflist = NULL; //没有源需要过滤。
};
最后，调用myip_mc_inc_group函数在struct in_device和struct net_device的mc_list链表中都添上相应的组播组节点，关于这部分的细节可以在前一篇文章《初识组播2》中找到。不再重复。
到此为止，我们完成了最为简单的加入组播组的操作，对于同一子网内的情况，socket已经可以接收组播数据了，关于组播数据如何接收，下回分解。