11.3.4 内核中的多播
11.3.4 内核中的多播
Linux内核中的多播是利用结构struct ip_mc_socklist来将多播的各个方面连接起来的，其示意图如图11.7所示。
图11.7 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()。
图11.8 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()。
图11.9 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。