Linux网络编程——广播
概述
在生活中广播无处不在，像平时在大街上卖物品的商人，在进行推广产品的时候往往都是使用一个喇叭来进行吆喝：“十块钱买不了吃亏，十块钱买不了上当，走过路过千万不要错过”，这就是广播。
那么在网络中的广播又是什么样子的呢？
网络上的广播指：由一台主机向该主机所在子网内（同一个局域网）的所有主机发送数据的方式。如下图的 1 号主机广播给 2、3、4、5 号主机发送数据：
实现广播，离不开广播地址，同一个子网（局域网）的所有主机网卡都会接收所在网段广播地址的数据包。广播地址应用于局域网内的所有主机。
广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中（通常指同一子网）所有工作站进行发送的一个地址。
广播地址主要分为两类
1)受限广播路由器从来不会转发受限广播的数据包，但同一个子网的所有主机都会接收到受限广播的数据包。
IP 地址的网络字段和主机字段全为 1 就是受限广播地址255.255.255.255。
2)直接广播（也叫定向广播）
直接广播可以被路由转发，发送到目标网络的所有主机，如：ip地址为 192.168.2.1的主机也可以发送广播到 192.168.1.0 这个网络。当然不是所有的路由器，通常路由器是默认阻止直接广播的（可以设置不阻止）。
IP 地址的网络字段定义这个网络，主机字段通常全为 1，如192.168.10.0/24 的直接广播（定向广播）地址为：192.168.10.255。
广播地址的更详细介绍，请看《广播地址介绍》。
广播特点
对于一个带网卡设备的主机，它能接收到哪些网络数据包呢？
1）网卡会接收目的 ip 和它的 ip 地址相同的数据包（至于能不能到应用层我们暂时不管，至于MAC地址如何确定我们暂时也不管），这个就是单播传输数据。
2）网卡会接收到目的 ip 为广播地址数据包，这个广播地址的 MAC 地址为：ff:ff:ff:ff:ff:ff 。
3）如果这个主机加入了多播组，它也会接收该多播组地址的数据包，详情请看《多播》。
广播只能用 UDP 或原始IP实现，不能用 TCP。
UDP 广播特点如下：
- 处于同一子网的所有主机都必须处理数据。
- UDP 数据包会沿协议栈向上一直到 UDP 层，因为到 UDP 层，端口不匹配的话，数据才会丢弃，如下图，所以，运行音视频等较高速率工作的应用，会带来较大的负担。
广播示例使用
默认的情况下，不允许发送广播数据包，需要修改套接口选项：
int setsockopt( int sockfd, int level, int optname,const void *optval,socklen_t optlen);
功能：
设置套接字选项
参数：
sockfd：套接字
其它参数说明如下：
注意：optval的值应该这样填，定义一个赋值为 1 的整型变量，int opt=1, 然后把这个变量的地址放这个位置，如：&opt
返回值：
成功执行返回0，否则返回-1
使用例子如下：
//设置该套接字为广播类型
int opt=1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &opt, sizeof(opt));下面我们写一个 UDP 广播发送数据包例子，目的端口指定为 8000，目的 IP 为受限广播地址：255.255.255.255，那样，同一个局域网的所有主机网卡都会收到这个数据，但是，只有端口为 8000 的网络应用程序才会收到这个数据包：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
unsigned short port = 8000; // 端口
char *server_ip = "255.255.255.255"; // 受限广播地址
int sockfd;
sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //创建UDP套接字
if(sockfd < 0)
{
perror("socket");
exit(-1);
}
struct sockaddr_in dest_addr;
bzero(&dest_addr, sizeof(dest_addr));
dest_addr.sin_family = AF_INET;
dest_addr.sin_port = htons(port);
inet_pton(AF_INET, server_ip, &dest_addr.sin_addr);
printf("send data to UDP server %s:%d!\n", server_ip, port);
//设置该套接字为广播类型，这个很重要
int opt=1;
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &opt, sizeof(opt));
char send_buf[512] = "this is a broadcast data";
sendto(sockfd, send_buf, strlen(send_buf), 0, (struct sockaddr*)&dest_addr, sizeof(dest_addr));//发送数据
close(sockfd);
return 0;
} 编译运行如下：
示例代码下载请点击此处。
