简要介绍如何配置与使用 Linux 网络系统的多播IP

 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。
例如本地计算机的的IP地址是：127.0.0.1而它的多播地址是： 224.0.0.1。这是由RCF 1390定义的。为发送IP多播数据，发送者需要确定一个合适的多播地址，这个地址代表一个组。IPv4多播地址采用D类IP地址确定多播的组。在Internet中，多播地址范围是从224.0.0.0到234.255.255.255。其中比较重要的地址有：
　　224.0.0.1 － 网段中所有支持多播的主机
　　224.0.0.2 － 网段中所有支持多播的路由器
　　224.0.0.4 － 网段中所有的DVMRP路由器
　　224.0.0.5 － 所有的OSPF路由器
　　224.0.0.6 － 所有的OSPF指派路由器
　　224.0.0.9 － 所有RIPv2路由器
IPv6地址空间中有1/256的地址空间分配给多播地址。一个FF（11111111）值标识该地址是多播地址。标识段高三位始终设置为0并保留。第四位T标识设置为0时表示一个永久分配的多播地址。T标识设置为1时，表示非永久分配的多播地址，这种地址作为一个临时的多播地址。
一、配置Linux支持多播IP
在默认状态下，大多Linux发行版本关闭的对多播IP的支持。为了在Linux系统使用多播套接口，需要从新配置和编译Linux内核。下面看一下配置步骤：
1.cd /usr/src/linux
2.make menuconfig
3.选择网络选项
4.选中IP：Enable Multicasting IP一项
5.保存并从menuconfig 退出
6.运行：make dep；make clean；make bzlmage
7.cp／vmlinuz／vdimLz_good
8.cparch/i386/boot/zImage／vmlinzz
9.cd／etc
10.编辑lilo．conf，加入针对／vmlinuz_good的内核新选项
11.运行li1o
Linux内核编译后，以超级用户身份运行命令：
＃router add –net 224.0.0.0 netmask 224.0.0.0 dev lo
 
核实命令是否加入系统，运行命令：
＃route –eKernel IP routing table
Destination     gatewary   Genmask       Flags  MSS  Window irtt Iface
10.0.0.0        *         255.255.255.0  U     0     0      0   eth0
127.0.0.0       *         255.0.0.0      U     0     0      0    lo
BASE_ADDRESS>MC *         240.0.0.0      U     0     0      0     lo
Default         10.0.0.1   0.0.0.0       UG    0     0      0     eth0

其中出现多播地址： 224.0.0.1。就表示配置成功了。
二、使用Linux多播IP广播数据
1、首先在服务器端建立多播程序：
服务器端程序代码和解释： 
/* * broadcast.c - An IP multicast server */ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> int port = 6789; int main(void) { int socket_descriptor; struct sockaddr_in address; /* 锟斤拷b锟接匡拷*/ socket_descriptor = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if (socket_descriptor == -1) { perror("Opening socket"); exit(EXIT_FAILURE); } /* 始IP嗖ワ拷 */ memset(&address, 0, sizeof(address)); address.sin_family = AF_INET; address.sin_addr.s_addr = inet_addr("128.0.0.2"); address.sin_port = htons(port); /* 始锟絀P嗖?*/ while(1) { if(sendto(socket_descriptor, "test from broadcast", sizeof("test from broadcast"), 0, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0) { perror("sendto"); exit(EXIT_FAILURE); } sleep(2); } exit(EXIT_SUCCESS); }  
 

2、创建Linux客户端的程序多播IP广播
建立号广播服务器后，就需要一个客户端的收听程序，收听多播IP广播要求在程序中作以下几项工作：
（1）、多播方收听，客户端编写通知Linux内核每个指定的套接口加入多播IP广播组。
（2）、收听方必须运行在同一个Linux计算机的不同进程的同一个套接口。
（3）、编写配置丹江口设定广播信息可以发送给同一个Linux主机，这样作的用处是在同一个Linux主机上测试广播程序和收听程序，易于调试。
客户端程序代码和解释 
/* * listen.c - An IP multicast client */ #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <netdb.h> #include <unistd.h> #include <stdlib.h> char * host_name = "128.0.0.2";/* 多播IP地址 */ int port = 6789; int main(void) { struct ip_mreq command; int loop = 1;/* 多播循环 */ int iter = 0; int sin_len; char message[256]; int socket_descriptor; struct sockaddr_in sin; struct hostent *server_host_name; if((server_host_name = gethostbyname(host_name)) == 0) { perror("gethostbyname"); exit(EXIT_FAILURE); } memset(&sin, 0, sizeof(sin)); sin.sin_family = AF_INET; sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); sin.sin_port = htons(port); if((socket_descriptor = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) { perror("socket"); exit(EXIT_FAILURE); } /* 调用bind之前，设置套接口选项启用多播IP支持*/ loop = 1; if(setsockopt(socket_descriptor, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &loop, sizeof(loop)) < 0) { perror("setsockopt:SO_REUSEADDR"); exit(EXIT_FAILURE); } if(bind(socket_descriptor, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0) { perror("bind"); exit(EXIT_FAILURE); } /* 在同一个主机上进行广播设置套接口， 作用是方便单个开发系统上测试多播IP广播 */ loop = 1; if(setsockopt(socket_descriptor, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP, &loop, sizeof(loop)) < 0) { perror("setsockopt:IP_MULTICAST_LOOP"); exit(EXIT_FAILURE); } /* 加入一个广播组。进一步告诉Linux内核， 特定的套接口即将接受广播数据*/ command.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.0.0.1"); command.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY); if(command.imr_multiaddr.s_addr == -1) { perror("224.0.0.1 not a legal multicast address"); exit(EXIT_FAILURE); } if (setsockopt(socket_descriptor, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &command, sizeof(command)) < 0) { perror("setsockopt:IP_ADD_MEMBERSHIP"); } while(iter++ < 8) { sin_len = sizeof(sin); if(recvfrom(socket_descriptor, message, 256, 0, (struct sockaddr *)&sin, &sin_len) == -1) { perror("recvfrom"); } printf("Response #%-2d from server: %s/n", iter, message); sleep(2); } /* 接受8个广播后退出 */ if(setsockopt(socket_descriptor, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP, &command, sizeof(command)) < 0) { perror("setsockopt:IP_DROP_MEMBERSHIP"); } close(socket_descriptor); exit(EXIT_SUCCESS); }  
3、运行Linux多播IP程序
运行程序，打开两个终端窗口并在每个窗口中输入以上的源代码。在一个窗口中键入make，编译broadcast和1isten这两个的可执行文件,由GUN make建立一个Makfiles文件。GUN make是Linux系统中一个自动生成和维护目标程序的工具。
在一个窗口中通过执行./broadcast,在另一个的窗口执行./listen，启动收听程序，你应该看到如下输出：
＃./listenResponse #1 form sever :test from broadcast
Response #2 form sever :test from broadcast
Response #3 form sever :test from broadcast
Response #4 form sever :test from broadcast
Response #5 form sever :test from broadcast
Response #6 form sever :test from broadcast
Response #7 form sever :test from broadcast
Response #8 form sever :test from broadcast
#
 
4、总结
 Linux多播IP是一种同时向价格进程高效的发送信息的介绍。多播传输中，数据被发送到接收者的多播地址，而不是每个接收者的单播地址，发送者只发送一个数据拷贝，源端到目标端路径上的中间节点复制该数据。现在多播IP已经广泛应用于网络游戏、视频广播的领域。