linux 多播

1.概念

单播是用于两个主机之间传送数据，广播是一个主机对局域网内的所有主机发送数据。而多播，又称为组播，它是对一组特定的主机通信。将网络上同一类型 业务逻辑上分组，只和组内的成员通信，其它主机没有加入组则不能通信。与单播相同的是，组播允许在Internet上通信，而广播只是同一局域网内的主机 通信。组播地址是特定的，D类地址用于组播，即244.0.0.0到239.255.255.255. 并划分为局部连接多播地址，预留多播地址和管理权限多播地址3类。

 

2. 多播套接字设置

可用setsockopt或getsockopt设置或得到多播选项. 常用的多播选项如下所示:

IP_MULTICAST_TTL    设置多播的TTL值

IP_MULTICAST_IF      获取或设置多播接口

IP_MULTICAST_LOOP   禁止多播数据回送到本地loop接口

IP_ADD_MEMBERSHIP   将指定的接口加入多播

IP_DROP_MEMBERSHIP  退出多播组

struct ip_mreq{
  struct in_addr imn_multicastaddr;//多播组地址
  struct in_addr imr_interface;//加入的接口的IP地址
}

／＊PROTO_IP-选项所在的协议层
＊IP_MULTICAST_TTL-选项名
＊&ttl-设置的内存缓冲区
＊sizeof(ttl)-设置的内存缓冲区长度＊／

int ttl=255;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl));//设置跳数


struct in_addr in;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MUTLICAST_IF,&in,sizeof(in));//设置组播接口

int yes=1;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_LOOP,&yes,sizeof(yes));//设置数据回送到本地回环接口

struct ip_mreq addreq;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&req,sizeof(req));//加入组播组

struct ip_mreq dropreq;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_DROP_MEMBERSHIP,&dropreq,sizeof(dropreq));//离开组播组

 

3. 多播程序的设计流程

(1)建立socket

(2)设置TTL值 IP_MULTICAST_TTL

(3)设置是否允许本地回环 IP_MULTICAST_LOOP

(4)加入多播组 IP_ADD_MEMBERSHIP

(5)发送数据 send

(6)接收数据 recv

(7)退出多播组 IP_DROP_MEMBERSHIP

 

4、多播服务器端

 1 //服务器实现向多播组发送数据

 2 #define MCAST_PORT 8888

 3 #define MCAST_ADDR "224.0.0.88"

 4 int main(int argc,char*argv[]){

 5  int ret;

 6  int s;

 7  int i=1;

 8  struct sockaddr_in Multi_addr;//多播地址

 9  struct sockaddr_in client_addr;

10  s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//建立数据报套接字

11  if(s<0){

12    perror("socket error");

13    return -1;

14  }

15  Multi_addr.sin_family=AF_INET;

16  Multi_addr.sin_port=htons(MCAST_PORT);//多播端口

17  Multi_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(MCAST_ADDR);//多播地址

18 //向多播组发送数据

19 char buffer[1024];

20  for(;;){

21   memset(buffer,0,sizeof(buffer));

22   sprintf(buffer,"%d",i);

23   int size=sendto(s,buffer,strlen(buffer),0,(struct sockaddr*)&Multi_addr,sizeof(Multi_addr));

24   if(size<0){

25     perror("sendto error");

26   }

27   sleep(1);

28   i++;

29   memset(buffer,0,sizeof(buffer));

30   int len=sizeof(client_addr);

31   size=recvfrom(s,buffer,1024,0,(struct sockaddr*)&client_addr,&len);

32   write(1,buffer,size);

33 }

34 close(s);

35 }

 

5、客户端代码

 1 加入多播组的主机:

 2 #include <sys/types.h>

 3 #include <sys/socket.h>

 4 #include <string.h>

 5 #include <stdio.h>

 6 #include <stdlib.h>

 7 #include <netinet/in.h>

 8 //多播的客户端程序

 9 #define PORT 8888

10 #define MCAST "224.0.0.88"

11 int main(int argc,char*argv[]){

12   int s;

13   int ret;

14   int size;

15   int ttl=10;//如果转发的次数等于10,则不再转发

16   int loop=0;

17   int times=0;

18   char buffer[1024];

19   struct sockaddr_in localaddr,fromaddr;//多播地址结构

20  //建立套接字

21   s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);

22   if(s<0){

23    perror("socket error");

24     return -1;

25   }

26   //多播的地址结构

27   localaddr.sin_family=AF_INET;

28   localaddr.sin_port=htons(PORT);//多播端口号

29   localaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//接收任意地址发送的数据

30  //绑定地址结构到套接字

31  ret=bind(s,(struct sockaddr*)&localaddr,sizeof(localaddr));//客户端需要绑定端口，用来接收服务器的数据，得指定接收端口，因为数据先从服务器发送过来的

32 if(ret<0){

33   perror("bind error");

34   return -1;

35 }

36  //设置多播的TTL值

37  if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl))<0){

38     perror("IP_MULTICAST_TTL");

39     return -1;

40   }

41 

42 //设置数据是否发送到本地回环接口

43 if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_LOOP,&loop,sizeof(loop))<0){

44   perror("IP_MULTICAST_LOOP");

45   return -1;

46  }

47 //客户端加入多播组

48  struct ip_mreq mreq;

49  mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(MCAST);//多播组的IP

50  mreq.imr_interface.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//本机的默认接口IP

51 if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq))<0){

52   perror("IP_ADD_MEMBERSHIP");

53   return -1;

54 }

55 //循环接收多播组的消息，5次退出

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

57   int len=sizeof(fromaddr);

58   memset(buffer,0,sizeof(buffer));

59   size=recvfrom(s,buffer,1024,0,(struct sockaddr*)&fromaddr,&len);

60  if(size<0){

61    perror("recvfrom ");

62   return -1;

63  }

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

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

66  size=sendto(s,"OK",2,0,(struct sockaddr*)&fromaddr,sizeof(fromaddr));//向服务器发送数据,向服务器指定的IP与端口发送数据

67 }

68 

69 //离开多播组

70 ret=setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_DROP_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq));

71 if(ret<0){

72   perror("IP_DROP_MEMBERSHIP");

73   return -1;

74 }

75 close(s);

76 return 0;

77 

78 }