http://blog.csdn.net/chenjin_zhong/article/details/7270362
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。
(1)局部多播地址 (224.0.0.-224.0.0.255)为路由协议和其它用途保留的地址,路由器不转发此范围的IP包
(2)预留多播地址 (224.0.1.0-238.255.255.255)可用于全球范围内或网络协议
(3)管理权限的多播 (239.0.0.0-239.255.255.255) 可供组织内使用,类型于私有IP,不用于Internet,可限制多播范围
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
}
int ttl=255;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl));//设置跳数
s-套接字描述符
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
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
注意: TCP协议也不能用于多播.
4. 多播实例
服务器端不停的向加入多播组的主机发送数据.
服务器:
#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
/**
广播与多播只支持UDP协议,因为TCP协议是端到端,这与广播与多播的理念相冲突
广播是局域网中一个主机对所有主机的数据通信,而多播是一个主机对一组特定的主机进行通信.多播可以是因特网,而广播只能是局域网。多播常用于视频电话,网上会议等。
setsockopt设置套接字选项可以设置多播的一些相关信息
IP_MULTICAST_TTL //设置多播的跳数值
IP_ADD_MEMBERSHIP //将主机的指定接口加入多播组,以后就从这个指定的接口发送与接收数据
IP_DROP_MEMBERSHIP //主机退出多播组
IP_MULTICAST_IF //获取默认的接口或设置多播接口
IP_MULTICAST_LOOP //设置或禁止多播数据回送,即多播的数据是否回送到本地回环接口
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
}
例子:
int ttl=255;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl));//设置跳数
s-套接字描述符
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
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
组播程序的设计流程:
(1)建立socket
(2)设置跳数TTL
(3)设置是否允许本地回环
(4)加入组播组
(5)发送数据
(6)接收数据
(7)离开多播组
(8)关闭套接字
**/
//服务器实现向多播组发送数据
#define MCAST_PORT 8888
#define MCAST_ADDR "224.0.0.88"
int main(int argc,char*argv[]){
int ret;
int s;
int i=1;
struct sockaddr_in Multi_addr;//多播地址
struct sockaddr_in client_addr;
s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);//建立数据报套接字
if(s<0){
perror("socket error");
return -1;
}
Multi_addr.sin_family=AF_INET;
Multi_addr.sin_port=htons(MCAST_PORT);//多播端口
Multi_addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(MCAST_ADDR);//多播地址
//向多播组发送数据
char buffer[1024];
for(;;){
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
sprintf(buffer,"%d",i);
int size=sendto(s,buffer,strlen(buffer),0,(struct sockaddr*)&Multi_addr,sizeof(Multi_addr));
if(size<0){
perror("sendto error");
}
sleep(1);
i++;
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
int len=sizeof(client_addr);
size=recvfrom(s,buffer,1024,0,(struct sockaddr*)&client_addr,&len);
write(1,buffer,size);
}
close(s);
}
加入多播组的主机:
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <netinet/in.h>
//多播的客户端程序
#define PORT 8888
#define MCAST "224.0.0.88"
int main(int argc,char*argv[]){
int s;
int ret;
int size;
int ttl=10;//如果转发的次数等于10,则不再转发
int loop=0;
int times=0;
char buffer[1024];
struct sockaddr_in localaddr,fromaddr;//多播地址结构
//建立套接字
s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
if(s<0){
perror("socket error");
return -1;
}
//多播的地址结构
localaddr.sin_family=AF_INET;
localaddr.sin_port=htons(PORT);//多播端口号
localaddr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//接收任意地址发送的数据
//绑定地址结构到套接字
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
if(ret<0){
perror("bind error");
return -1;
}
//设置多播的TTL值
if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl))<0){
perror("IP_MULTICAST_TTL");
return -1;
}
//设置数据是否发送到本地回环接口
if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_LOOP,&loop,sizeof(loop))<0){
perror("IP_MULTICAST_LOOP");
return -1;
}
//客户端加入多播组
struct ip_mreq mreq;
mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(MCAST);//多播组的IP
mreq.imr_interface.s_addr=htonl(INADDR_ANY);//本机的默认接口IP
if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq))<0){
perror("IP_ADD_MEMBERSHIP");
return -1;
}
//循环接收多播组的消息,5次退出
for(times=0;times<20;times++){
int len=sizeof(fromaddr);
memset(buffer,0,sizeof(buffer));
size=recvfrom(s,buffer,1024,0,(struct sockaddr*)&fromaddr,&len);
if(size<0){
perror("recvfrom ");
return -1;
}
printf("receive message:%s\n",buffer);
printf("Port is:%d\n",fromaddr.sin_port);
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
}
//离开多播组
ret=setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_DROP_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq));
if(ret<0){
perror("IP_DROP_MEMBERSHIP");
return -1;
}
close(s);
return 0;
}
说明:设置主机的TTL值,是否允许本地回环,加入多播组,然后服务器向加入多播组的主机发送数据,主机接收数据,并响应服务器。
总结: 本文主要介绍了多播的概念,多播程序的设计流程,最后给了一个多播的实例.