第10章 廣播與多播編程 (2)

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第10章,廣播與多播編程,廣播,一個,IP,地址由網絡號和主機號組成。所有主機號部分為全,1,的,IP,地址是廣播地址。,發(fā)送應用進程,UDP,IPv4,數據鏈路,UDP,IPv4,數據鏈路,數據鏈路,IPv4,UDP,接收應用進程,以太網,頭部,IPv4,頭部,UDP,頭部,UDP,數據,子網128.7.6,目的以太網,=,ff:ff:ff:ff:ff:ff,幀類型,=0800,目的,IP=128.7.6.255,協(xié)議,=UDP,目的端口,=520,Sendto,目的,IP=128.7.6.255,目的端口,=520,丟棄,協(xié)議,=UDP,幀類型,0800,128.7.6.99=,單播,128.7.6.255=,廣播,128.7.6.5=,單播,128.7.6.255=,廣播,協(xié)議,=UDP,端口,=520,廣播的實現,應用程序只能通過,UDP,方式發(fā)送廣播。,一般情況下，如果調用,sendto,，只能向非廣播地址發(fā)送數據報。如果要發(fā)送廣播數據報，必須告訴內核，可以通過設置,SO_BROADCAST,套接口選項來做到這一點。,int,on=1;,setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&on,sizeof(int,);,廣播實例,服務端為,tserv.c,，運行時需指定廣播地址和端口號，運行后每,3,秒發(fā)送一次廣播，將本機時間通知本子網內所有主機。,服務器端程序,tserv.c,#include,#include,#include,#include,#define BUFLEN 255,void,getcurtime(char,*,curtime,),time_t,tm;,time(&tm,);,snprintf(curtime,BUFLEN,%sn,ctime(&tm,);,int,main(int,argc,char,*,argv,),struct,sockaddr_in,peeraddr,;,int,sockfd,on,=1;,int,num,i,;,char msgBUFLEN+1;,if(argc,!=3),printf(usage:%s,n,argv0);,exit(0);,sockfd,=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);,if(sockfd,0),fprintf(stderr,socket,creating error in,,);,exit(1);,setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&on,sizeof(int,);,memset(&peeraddr,0,sizeof(struct,sockaddr_in,);,peeraddr.sin_family,=AF_INET;,if(inet_pton(AF_INET,argv1,&peeraddr.sin_addr)=0),printf(Wrong,dest,IP addressn);,exit(0);,peeraddr.sin_port,=htons(atoi(argv2);,for(;),getcurtime(msg,);,int,a;,a=sendto(sockfd,msg,strlen(msg),0,(struct,sockaddr,*)&,peeraddr,sizeof(struct,sockaddr_in,);,printf(%d,a,);,fflush(stdout,);,sleep(3);,客戶端程序,tcli.c,(,只需偵聽某一固定端口的數據報,接收一個數據報就返回。,),#include,#include,#include,#include,#define BUFLEN 255,int,main(int,argc,char,*,argv,),struct,sockaddr_in,localaddr,;,int,sockfd,n,;,char msgBUFLEN+1;,if(argc,!=2),printf(usage:%s,n,argv0);,exit(0);,sockfd,=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);,if(sockfd,0),fprintf(stderr,socket,creating error in,,);,exit(1);,memset(&localaddr,0,sizeof(struct,sockaddr_in,);,localaddr.sin_port,=htons(atoi(argv1);,localaddr.sin_addr.s_addr,=,htonl(INADDR_ANY,);,int,opt=SO_REUSEADDR;,setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt,);,if(bind(sockfd,(struct,sockaddr,*)&,localaddr,sizeof(struct,sockaddr_in,)0),fprintf(stderr,bind,error in,,);,exit(2);,n=,read(sockfd,msg,BUFLEN,);,if(n,=-1),fprintf(stderr,read,error in,,);,exit(3);,else,msgn,=0;,printf(%s,msg,);,程序運行結果,如果在服務器端輸入,./,serv,222.18.113.171 1234,則兩個客戶不會同時收到數據報。,多播,多播是,通過,D,類地址進行的，,D,類地址的前,4,位為,1110,，后面,28,位為群播的組標識。,地址范圍,224.0.0.0,到,239.255.255.255,特殊的,IPv4,多播地址：,224.0.0.0,保留,224.0.0.1,本子網上所有主機,224.0.0.2,本子網上所有網關,224.0.1.1 NTP(,網絡時間協(xié)議,),組,多播的,原理,當一個多播分組到達一個以太網時，形成幀后它的,MAC,地址為,01:00:5e:xx:xx:xx,，其后,23,位由多播組標識的后,23,位映射而成。例如目的地址為,224.0.1.1,的多播分組，在以太網上幀的,MAC,地址就為,01:00:5e:00:01:01,，如下圖示。,11100000,00000000,00000001,00000001,00000001,00000000,01011110,00000000,00000001,00000001,IP,地址,MAC,地址,由于多播,IP,地址中組標識有,28,位，而映射到,MAC,地址的只有,23,位，還差,5,位，所以有,32,個組將映射成相同的,MAC,地址，例如,224.0.0.1,，,225.0.1.1,239.128.1.1,都映射到,MAC,地址,01:00:5e:00:01:01,。因此要由,IP,層來檢驗到達的多播分組是否是自已所加入的多播組。如果不是，則拋棄該分組。,應用程序,UDP,IP,層,132.0.0.100,數據鏈路層,52:37:4a:6d:7f:5e,應用程序,UDP,IP,層,132.0.0.129,應用程序,UDP,IP,層,132.0.0.168,數據鏈路層,52:23:4e:6f:2c:35,數據鏈路層,00:2e:2c:5f:ae:3f,發(fā)送數據報,IP:224.0.1.1,端口,1234,通過,ARP,解析,224.0.1.1,對應,01:00:5e:00:01:01,接收數據報,端口,1234,應用程序指定,132.0.0.129,加入多播組,224.0.1.1,IP,層指示接收,MAC,地址為,01:00:5e:00:01:01,的幀,加入,225.0.1.1,丟棄,多播數據報在子網中的發(fā)送接收,多播,的,實現,應用程序只需向多播組地址發(fā)送數據報，接收應用程序加入這個多播組。在指定端口上進行偵聽。,加入多播組的方法是設置套接口選項,IP_ADD_MEMBERSHIP.,它要用要如下結構：,Struct,ip_mreq,struct,in_addr,imr_multiaddr,;/*IPv4,的,D,類多播地址*,/,Struct,in_addr,imr_interface,;/*,本地接口,IPv4,地址*,/,;,例：,setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mcaddr,sizeof(struct,ip_mreq,),多播的實現,服務器端程序沒有什么改變，只要將設置,socket,選項,SO_BROADCAST,的那行去掉就可以了。,客戶程序源碼如下頁：,源程序,mtcli.c,#include,#include,#include,#include,#define BUFLEN 255,int,main(int,argc,char,*,argv,),struct,sockaddr_in,localaddr,;,int,sockfd,n,;,struct,ip_mreq,mcaddr,;,char msgBUFLEN+1;,if(argc,3),printf(usage:%s,n,argv0);,exit(0);,sockfd,=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);,if(sockfd,0),fprintf(stderr,socket,creating error in,,);,exit(1);,memset(&localaddr,0,sizeof(struct,sockaddr_in,);,localaddr.sin_port,=htons(atoi(argv2);,localaddr.sin_addr.s_addr,=,htonl(INADDR_ANY,);,if(inet_pton(AF_INET,222.18.113.171,&,mcaddr.imr_interface,)=0),perror(failure,);,exit(0);,if(inet_pton(AF_INET,argv1,&,mcaddr.imr_multiaddr,)=0),printf(Wrong,multicast IP addressn);,exit(0);,printf(ip:%s,inet_ntoa(mcaddr.imr_multiaddr,);,fflush(stdout,);,if(,setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mcaddr,sizeof(struct,ip_mreq,),0),perror(setsockopt,error in,mtcli.c,join,multicast failedn);,exit(4);,if(bind(sockfd,(struct,sockaddr,*)&,localaddr,sizeof(struct,sockaddr_in,)0),fprintf(stderr,bind,error in,,);,exit(2);,n=,read(sockfd,msg,BUFLEN,);,if(n,=-1),fprintf(stderr,read,error in,,);,exit(3);,else,msgn,=0;,printf(%s,msg,);,程序運行結果,向多播組,224.0.4.5,發(fā)送數據報,加入,224.0.4.5,并在,1234,端口偵聽,思考：客戶收到數據報的源地址是多少？,