linux udp 单播 组播 广播实现

本文转自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4fc7368a0100okbq.html


1、组播和广播需要在局域网内才能实现,另外得查看linux系统是否支持多播和广播:ifconfig
     UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500  跃点数:1
     说明该网卡支持
2、发送多播包的主机需要设置网关,否则运行sendto()会出现"network is unreachable",网卡可以随便设置,但是一定要设。还要添加路由240.0.0.0,即:
      route add -net 224.0.0.0 netmask 240.0.0.0 dev eth0
      route add default gw "192.168.40.1 " dev eth0
3 、出现:“setsockopt:No such device”。的提示,说明多播IP设置出现问题,系统所需要的uint32_t格式的网络地址的开头不是1110,检验通不过。解决办法:在把地址字 符串"*.*.*.*"转化为uint32_t时采用htonl(inet_network(“*.*.*.*”))或者inet_aton函 数,inet_aton(GRUPO, &srv.sin_addr)

另外有文章:http://unix-cd.com/unixcd12/article_5577.html

11.3 多 播
 

单 播用于两个主机之间的端对端通信,广播用于一个主机对整个局域网上所有主机上的数据通信。单播和广播是两个极端,要么对一个主机进行通信,要么对整个局域 网上的主机进行通信。实际情况下,经常需要对一组特定的主机进行通信,而不是整个局域网上的所有主机,这就是多播的用途。

11.3.1  多播的概念

多播,也称为“组播”,将网络中同一业务类型主机进行了逻辑上的分组,进行数据收发的时候其数据仅仅在同一分组中进行,其他的主机没有加入此分组不能收发对应的        数据。

在 广域网上广播的时候,其中的交换机和路由器只向需要获取数据的主机复制并转发数据。主机可以向路由器请求加入或退出某个组,网络中的路由器和交换机有选择 地复制并传输数据,将数据仅仅传输给组内的主机。多播的这种功能,可以一次将数据发送到多个主机,又能保证不影响其他不需要(未加入组)的主机的其他通 信。

相对于传统的一对一的单播,多播具有如下的优点:

q  具有同种业务的主机加入同一数据流,共享同一通道,节省了带宽和服务器的优点,具有广播的优点而又没有广播所需要的带宽。

q  服务器的总带宽不受客户端带宽的限制。由于组播协议由接收者的需求来确定是否进行数据流的转发,所以服务器端的带宽是常量,与客户端的数量无关。

q  与单播一样,多播是允许在广域网即Internet上进行传输的,而广播仅仅在同一局域网上才能进行。

组播的缺点:

q  多播与单播相比没有纠错机制,当发生错误的时候难以弥补,但是可以在应用层来实现此种功能。

q  多播的网络支持存在缺陷,需要路由器及网络协议栈的支持。

多播的应用主要有网上视频、网上会议等。

11.3.2  广域网的多播

多播的地址是特定的,D类地址用于多播。DIP地址就是多播IP地址,即224.0.0.0239.255.255.255之间的IP地址,并被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:

q  局部多播地址:在224.0.0.0224.0.0.255之间,这是为路由协议和其他用途保留的地址,路由器并不转发属于此范围的IP包。

q  预留多播地址:在224.0.1.0238.255.255.255之间,可用于全球范围(如Internet)或网络协议。

q  管理权限多播地址:在239.0.0.0239.255.255.255之间,可供组织内部使用,类似于私有IP地址,不能用于Internet,可限制多播范围。

11.3.3  多播的编程

多播的程序设计使用setsockopt()函数和getsockopt()函数来实现,组播的选项是IP层的,其选项值和含义参见11.5所示。

11.5  多播相关的选项

getsockopt()/setsockopt()的选项

    

IP_MULTICAST_TTL

设置多播组数据的TTL

IP_ADD_MEMBERSHIP

在指定接口上加入组播组

IP_DROP_MEMBERSHIP

退出组播组

IP_MULTICAST_IF

获取默认接口或设置接口

IP_MULTICAST_LOOP

禁止组播数据回送

1.选项IP_MULTICASE_TTL

选项IP_MULTICAST_TTL允许设置超时TTL,范围为0255之间的任何值,例如:

 

unsigned char ttl=255;

setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl));

2.选项IP_MULTICAST_IF

选项IP_MULTICAST_IF用于设置组播的默认默认网络接口,会从给定的网络接口发送,另一个网络接口会忽略此数据。例如:

 

struct in_addr addr;

setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_IF,&addr,sizeof(addr));

 

参数addr是希望多播输出接口的IP地址,使用INADDR_ANY地址回送到默认接口。

默认情况下,当本机发送组播数据到某个网络接口时,在IP层,数据会回送到本地的回环接口,选项IP_MULTICAST_LOOP用于控制数据是否回送到本地的回环接口。例如:

 

unsigned char loop;

setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_LOOP,&loop,sizeof(loop));

 

参数loop设置为0禁止回送,设置为1允许回送。

3.选项IP_ADD_MEMBERSHIPIP_DROP_MEMBERSHIP

加入或者退出一个组播组,通过选项IP_ADD_MEMBERSHIPIP_DROP_MEMBER- SHIP,对一个结构struct ip_mreq类型的变量进行控制,struct ip_mreq原型如下:

 

struct ip_mreq          

{

      struct in_addr imn_multiaddr;      /*加入或者退出的广播组IP地址*/

      struct in_addr imr_interface;      /*加入或者退出的网络接口IP地址*/

};

 

选项IP_ADD_MEMBERSHIP用于加入某个广播组,之后就可以向这个广播组发送数据或者从广播组接收数据。此选项的值为mreq结构,成员imn_multiaddr是需要加入的广播组IP地址,成员imr_interface是本机需要加入广播组的网络接口IP地址。例如:

 

struct ip_mreq mreq;

setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq));

 

 

 

 

 

使用IP_ADD_MEMBERSHIP选项每次只能加入一个网络接口的IP地址到多播组,但并不是一个多播组仅允许一个主机IP地址加入,可以多次调用IP_ADD_MEMBERSHIP选项来实现多个IP地址加入同一个广播组,或者同一个IP地址加入多个广播组。当imr_ interfaceINADDR_ANY时,选择的是默认组播接口。

 

4.选项IP_DROP_MEMBERSHIP

选项IP_DROP_MEMBERSHIP用于从一个广播组中退出。例如:

 

struct ip_mreq mreq;

setsockopt(s,IPPROTP_IP,IP_DROP_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(sreq));

 

其中mreq包含了在IP_ADD_MEMBERSHIP中相同的值。

5.多播程序设计的框架

要进行多播的编程,需要遵从一定的编程框架,其基本顺序如图11.6所示。

多播程序框架主要包含套接字初始化、设置多播超时时间、加入多播组、发送数据、接收数据以及从多播组中离开几个方面。其步骤如下:

1)建立一个socket

2)然后设置多播的参数,例如超时时间TTL、本地回环许可LOOP等。

3)加入多播组。

4)发送和接收数据。

5)从多播组离开。

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。

 

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_INCLUDEMCAST_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()

 

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()

 

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。

11.3.5  一个多播例子的服务器端

下面是一个多播服务器的例子。多播服务器的程序设计很简单,建立一个数据包套接字,选定多播的IP地址和端口,直接向此多播地址发送数据就可以了。多播服务器的程序设计,不需要服务器加入多播组,可以直接向某个多播组发送数据。

下面的例子持续向多播IP地址"224.0.0.88"8888端口发送数据"BROADCAST TEST DATA",每发送一次间隔5s

 

/*

*broadcast_server.c - 多播服务程序

*/

#define MCAST_PORT 8888;

#define MCAST_ADDR "224.0.0.88"/    /*一个局部连接多播地址,路由器不进行转发*/

#define MCAST_DATA "BROADCAST TEST DATA"            /*多播发送的数据*

#define MCAST_INTERVAL 5                            /*发送间隔时间*/

int main(int argc, char*argv)

{

    int s;

    struct sockaddr_in mcast_addr;     

    s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);         /*建立套接字*/

    if (s == -1)

    {

        perror("socket()");

        return -1;

    }

   

    memset(&mcast_addr, 0, sizeof(mcast_addr));/*初始化IP多播地址为0*/

    mcast_addr.sin_family = AF_INET;                /*设置协议族类行为AF*/

    mcast_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(MCAST_ADDR);/*设置多播IP地址*/

    mcast_addr.sin_port = htons(MCAST_PORT);        /*设置多播端口*/

   

                                                    /*向多播地址发送数据*/

    while(1) {

        int n = sendto(s,                           /*套接字描述符*/

                                    MCAST_DATA,     /*数据*/

                                    sizeof(MCAST_DATA),    /*长度*/

                                    0,

                                    (struct sockaddr*)&mcast_addr,

                                    sizeof(mcast_addr)) ;

        if( n < 0)

        {

            perror("sendto()");

            return -2;

        }      

       

        sleep(MCAST_INTERVAL);                          /*等待一段时间*/

    }

   

    return 0

}

11.3.6  一个多播例子的客户端

多播组的IP地址为224.0.0.88,端口为8888,当客户端接收到多播的数据后将打印         出来。

客户端只有在加入多播组后才能接受多播组的数据,因此多播客户端在接收多播组的数据之前需要先加入多播组,当接收完毕后要退出多播组。

 

/*

*broadcast_client.c - 多播的客户端

*/

#define MCAST_PORT 8888;

#define MCAST_ADDR "224.0.0.88"     /*一个局部连接多播地址,路由器不进行转发*/

#define MCAST_INTERVAL 5                        /*发送间隔时间*/

#define BUFF_SIZE 256                           /*接收缓冲区大小*/

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

{  

    int s;                                      /*套接字文件描述符*/

    struct sockaddr_in local_addr;              /*本地地址*/

    int err = -1;

   

    s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);     /*建立套接字*/

    if (s == -1)

    {

        perror("socket()");

        return -1;

    }  

   

                                                /*初始化地址*/

    memset(&local_addr, 0, sizeof(local_addr));

    local_addr.sin_family = AF_INET;

    local_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

    local_addr.sin_port = htons(MCAST_PORT);

   

                                                /*绑定socket*/

    err = bind(s,(struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_addr)) ;

    if(err < 0)

    {

        perror("bind()");

        return -2;

    }

   

                                                /*设置回环许可*/

    int loop = 1;

    err = setsockopt(s,IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP,&loop, sizeof(loop));

    if(err < 0)

    {

        perror("setsockopt():IP_MULTICAST_LOOP");

        return -3;

    }

   

    struct ip_mreq mreq;                                    /*加入广播组*/

    mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(MCAST_ADDR); /*广播地址*/

    mreq.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY); /*网络接口为默认*/

                                                        /*将本机加入广播组*/

    err = setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq, sizeof
    (mreq));

    if (err < 0)

    {

        perror("setsockopt():IP_ADD_MEMBERSHIP");

        return -4;

    }

   

    int times = 0;

    int addr_len = 0;

    char buff[BUFF_SIZE];

    int n = 0;

                                        /*循环接收广播组的消息,5次后退出*/

    for(times = 0;times<5;times++)

    {

        addr_len = sizeof(local_addr);

        memset(buff, 0, BUFF_SIZE);                 /*清空接收缓冲区*/

                                                    /*接收数据*/

        n = recvfrom(s, buff, BUFF_SIZE, 0,(struct sockaddr*)&local_addr,
        &addr_len);

        if( n== -1)

        {

            perror("recvfrom()");

        }

                                                    /*打印信息*/

        printf("Recv %dst message from server:%s\n", times, buff);

        sleep(MCAST_INTERVAL);

    }

   

                                                    /*退出广播组*/

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

       

    close(s);

    return 0;

}


11.2 广 播
 

前面介绍的TCP/IP知识都是基于单播,即一对一的方式,本节介绍一对多的广播方式。广播是由一个主机发向一个网络上所有主机的操作方式。例如在一个局域网内进行广播,同一子网内的所有主机都可以收到此广播发送的数据。

11.2.1  广播的IP地址

要使用广播,需要了解IPv4特定的广播地址。IP地址分为左边的网络ID部分以及右边的主机ID部分。广播地址所用的IP地址将表示主机ID的位全部设置为1。网卡正确配置以后,可以用下面的命令来显示所选用接口的广播地址。

 

# ifconfig eth0

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:A0:4B:06:F4:8D

      inet addr:192.168.0.1 Bcast:192.168.0.255 Mask:255.255.255.0

      UP BROADCAST RUNNING PROMISC MULTICAST MTU:1500 Metric:1

      RX packets:1955 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:31

      TX packets:1064 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

      collisions:0 txqueuelen:100

      Interrupt:9 Baseaddress:0xe400

 

第二行输出信息说明eth0网络接口的广播地址为192.168.0.255。这个广播IP地址的前3个字节为网络ID,即192.168.0。这个地址的主机ID部分为255,值255是表示主机ID全为1的十进制数。

广播地址255.255.255.255是一种特殊的广播地址,这种格式的广播地址是向全世界进行广播,但是却有更多的限制。一般情况下,这种广播类型不会被路由器路由,而一个更为特殊的广播地址,例如192.168.0.255也许会被路由,这取决于路由器的配置。

通用的广播地址在不同的环境中的含义不同。例如,IP地址255.255.255.255,一些UNIX系统将其解释为在主机的所有网络接口上进行广播,而有的UNIX内核只会选择其中的一个接口进行广播。当一个主机有多个网卡时,这就会成为一个问题。

如果必须向每个网络接口广播,程序在广播之前应执行下面的步骤。

1)确定下一个或第一个接口名字。

2)确定接口的广播地址。

3)使用这个广播地址进行广播。

4)对于系统中其余的活动网络接口重复执行步骤(1)~步骤(3)。

在执行完这些步骤以后,就可以认为已经对每一个接口进行广播。

11.2.2  广播与单播的比较

广播和单播的处理过程是不同的,单播的数据只是收发数据的特定主机进行处理,而广播的数据整个局域网都进行处理。

例如在一个以太网上有3个主机,主机的配置如表11.4所示。

11.4  某局域网中主机的配置情况

    

A

B

C

IP地址

192.168.1.150

192.168.1.151

192.168.1.158

MAC地址

00:00:00:00:00:01

00:00:00:00:00:02

00:00:00:00:00:03

单播的示意图如图11.3所示,主机A向主机B发送UDP数据报,发送的目的IP192.168.1.151,端口为80,目的MAC地址为00:00:00:00:00:02。此数据经过UDP层、IP层,到达数据链路层,数据在整个以太网上传播,在此层中其他主机会判断目的MAC地址。主机CMAC地址为00:00:00:00:00:03,与目的MAC地址00:00:00:00:00:02不匹配,数据链路层不会进行处理,直接丢弃此数据。

 

11.3  单播的以太网示意图

主机BMAC地址为00:00:00:00:00:02,与目的MAC地址00:00:00:00:00:02一致,此数据会经过IP层、UDP层,到达接收数据的应用程序。

广播的示意图如图11.4所示,主机A向整个网络发送广播数据,发送的目的IP192.168.1.255,端口为80,目的MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF。此数据经过UDP层、IP层,到达数据链路层,数据在整个以太网上传播,在此层中其他主机会判断目的MAC地址。由于目的MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF,主机C和主机B会忽略MAC地址的比较(当然,如果协议栈不支持广播,则仍然比较MAC地址),处理接收到的数据。

主机B和主机C的处理过程一致,此数据会经过IP层、UDP层,到达接收数据的应用程序。

 

11.4  广播的以太网示意图

11.2.3  广播的示例

本节中是一个服务器地址发现的代码,假设服务器为A,客户端为B。客户端在某个局域网启动的时候,不知道本局域网内是否有适合的服务器存在,它会使用广播在本局域网内发送特定协议的请求,如果有服务器响应了这种请求,则使用响应请求的IP地址进行连接,这是一种服务器/客户端自动发现的常用方法。

1.广播例子简介

如图11.5所示为使用广播的方法发现局域网上服务器的IP地址。服务器在局域网上侦听,当有数据到来的时候,判断数据是否有关键字IP_FOUND,当存在此关键字的时候,发送IP_FOUND_ACK到客户端。客户端判断是否有服务器的响应IP_FOUND请求,并判断响应字符串是否包含IP_FOUND_ACK来确定局域网上是否存在服务器,如果有服务器的响应,则根据recvfrom()函数的from变量可以获得服务器的IP地址。

 

11.5  利用广播进行服务器IP地址的发现

2.广播的服务器端代码

服务器的代码如下,服务器等待客户端向某个端口发送数据,如果数据的格式正确,则服务器会向客户端发送响应数据。

 

01 

02      #define IP_FOUND "IP_FOUND"                  /*IP发现命令*/

03      #define IP_FOUND_ACK "IP_FOUND_ACK"     /*IP发现应答命令*/

04      void    HandleIPFound(void*arg)

05      {

06      #define BUFFER_LEN 32

07          int ret = -1;

08          SOCKET sock = -1;

09          struct sockaddr_in local_addr;          /*本地地址*/

10          struct sockaddr_in from_addr;           /*客户端地址*/

11      int from_len;

12          int count = -1;

13          fd_set readfd;

14          char buff[BUFFER_LEN];

15          struct timeval timeout;

16          timeout.tv_sec = 2;                     /*超时时间2s*/

17          timeout.tv_usec = 0;

18     

19          DBGPRINT("==>HandleIPFound\n");

20         

21           sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);  /*建立数据报套接字*/

22          if( sock < 0 )

23          {

24              DBGPRINT("HandleIPFound: socket init error\n");

25              return;

26          }

27         

28          /*数据清零*/

29          memset((void*)&local_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
                                                        /
*清空内存内容*/

30          local_addr.sin_family = AF_INET;            /*协议族*/

31           local_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);/*本地地址*/

32          local_addr.sin_port = htons(MCAST_PORT);        /*侦听端口*/

33          /*绑定*/

34          ret = bind(sock, (struct sockaddr*)&local_addr, sizeof(local_
            addr));

35          if(ret != 0)

36          {

37              DBGPRINT("HandleIPFound:bind error\n");

38              return;

39          }

40     

41           /*主处理过程*/

42          while(1)

43          {

44              /*文件描述符集合清零*/

45              FD_ZERO(&readfd);

46              /*将套接字文件描述符加入读集合*/

47              FD_SET(sock, &readfd);

48              /*select侦听是否有数据到来*/

49              ret = selectsocket(sock+1, &readfd, NULL, NULL, &timeout);

50              switch(ret)

51               {

52                  case -1:

53                  /*发生错误*/

54                      break;

55                  case 0:

56                      /*超时*/

57                      //超时所要执行的代码

58                     

59                      break;

60                  default:

61                   /*有数据到来*/

62                      if( FD_ISSET( sock, &readfd ) )

63                      {

64                              /*接收数据*/

65                          count = recvfrom( sock, buff, BUFFER_LEN, 0,
                            ( struct sockaddr
*) &from_addr, &from_len );

66                          DBGPRINT( "Recv msg is %s\n", buff );

67                          if( strstr( buff, IP_FOUND ) )
                                /
*判断是否吻合*/

68                          {

69                              /*将应答数据复制进去*/

70                              memcpy(buff, IP_FOUND_ACK,strlen(IP_
                                FOUND_ACK)+1);

71                               /*发送给客户端*/

72                              count = sendto( sock, buff, strlen( buff ),
                                0, ( struct sockaddr
*) &from_addr, from_
                                len );

73                          }

74                      }

75              }

76          }

77          PRINT("<==HandleIPFound\n");

78

79          return;

80      }

 

服务器端分为如下步骤:

q  16行和第17行定义了服务器等待的超时时间,为2s

q  29行将地址结构清零。

q  30行定义地址协议族为AF_INET

q  31行设置IP地址为任意本地地址。

q  32行设置侦听的端口。

q  34行将本地的地址绑定到一个套接字文件描述符上。

q  42行开始为主处理过程,使用select函数,按照2s的超时时间侦听是否有数据到来。

q  45行文件描述符集合清零。

q  47行将套接字文件描述符加入读集合。

q  49select侦听是否有数据到来。

q  50行查看select的返回值。

q  52select发生错误。

q  55select超时。

q  60行有可读的数据到来。

q  65行接收数据。

q  67行查看接收到的数据是否匹配。

q  70行复制响应数据。

q  72行发送响应数据到客户端。

3.广播的客户端代码

广播的客户端函数代码如下,客户端向服务器端发送命令IP_FOUND,并等待服务器端的回复,如果有服务器回复,则向服务器发送IP_FOUND_ACK,否则发送10遍后退出。

 

01      #define IP_FOUND "IP_FOUND"                  /*IP发现命令*/

02      #define IP_FOUND_ACK "IP_FOUND_ACK"     /*IP发现应答命令*/

03      #define IFNAME "eth0"

04      void    IPFound(void*arg)

05      {

06      #define BUFFER_LEN 32

07          int ret = -1;

08          SOCKET sock = -1;

09          int so_broadcast = 1;

10          struct ifreq ifr;          

11          struct sockaddr_in broadcast_addr;      /*本地地址*/

12          struct sockaddr_in from_addr;           /*服务器端地址*/

13          int from_len;

14          int count = -1;

15          fd_set readfd;

16          char buff[BUFFER_LEN];

17          struct timeval timeout;

18          timeout.tv_sec = 2;                 /*超时时间2s*/

19          timeout.tv_usec = 0;

20     

21         

22           sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);/*建立数据报套接字*/

23          if( sock < 0 )

24          {

25              DBGPRINT("HandleIPFound: socket init error\n");

26              return;

27          }

28          /*将需要使用的网络接口字符串名字复制到结构中*/

29          strcpy(ifr.ifr_name,IFNAME,strlen(IFNAME));

30          /*发送命令,获取网络接口的广播地址*/

31          if(ioctl(sock,SIOCGIFBRDADDR,&ifr) == -1)

32              perror("ioctl error"),exit(1);

33          /*将获得的广播地址复制给变量broadcast_addr*/

34          memcpy(&broadcast_addr, &ifr.ifr_broadaddr, sizeof(struct
            sockaddr_in ));

35          broadcast_addr.sin_port = htons(MCAST_PORT);/*设置广播端口*/

36         

37          /*设置套接字文件描述符sock为可以进行广播操作*/

38          ret = setsockopt(sock,

39                  SOL_SOCKET,

40                  SO_BROADCAST,

41              &so_broadcast,

42              sizeof so_broadcast);

43             

44           /*主处理过程*/

45          int times = 10;

46          int i = 0;

47          for(i=0;i<times;i++)

48          {

49              /*广播发送服务器地址请求*/

50              ret = sendto(sock,

51                          IP_FOUND,

52                          strlen(IP_FOUND),

53                          0,

54                          (struct sockaddr*)&broadcast_addr,

55                          sizeof(broadcast_addr));

56              if(ret == -1){

57                  continue;  

58              }

59              /*文件描述符集合清零*/

60              FD_ZERO(&readfd);

61              /*将套接字文件描述符加入读集合*/

62              FD_SET(sock, &readfd);

63              /*select侦听是否有数据到来*/

64              ret = selectsocket(sock+1, &readfd, NULL, NULL, &timeout);

65              switch(ret)

66               {

67                  case -1:

68                      /*发生错误*/

69                      break;

70                  case 0:

71                      /*超时*/

72                      //超时所要执行的代码

73                     

74                      break;

75                  default:

76                   /*有数据到来*/

77                      if( FD_ISSET( sock, &readfd ) )

78                      {

79                          /*接收数据*/

80                          count = recvfrom( sock, buff, BUFFER_LEN, 0,
                            ( struct sockaddr
*) &from_addr, &from_len );

81                          DBGPRINT( "Recv msg is %s\n", buff );

82                          if(strstr(buff, IP_FOUND_ACK))/*判断是否吻合*/

83                          {

84                              printf("found server, IP is %s\n",inet_ntoa
                                (from_addr.sin_addr));

85                          }

86                      break;/*成功获得服务器地址,退出*/

07                      }

08              }

09          }  

90          return;

91      }

 

客户端分为如下步骤:

q  18行和第19行定义了服务器等待的超时时间,为2s

q  22行建立数据报套接字。

q  29行复制网络接口名称。

q  31行获得与网络接口名称对应的广播地址。

q  34行和第35行设置广播的地址和端口。

q  3842行设置可广播地址,因为默认情况下是不可广播的。

q  47行开始为主处理过程,发送多次广播数据,查看网络上是否有服务器存在。

q  5055行发送服务器请求到整个局域网上。

q  60行文件描述符集合清零。

q  62行将套接字文件描述符加入读集合。

q  64select侦听是否有数据到来。

q  65行查看select的返回值。

q  67select发生错误。

q  70select超时。

q  75行有可读的数据到来。

q  65行接收数据。

q  80行查看接收到的数据是否匹配。


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