linux 多播

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。

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
}

／＊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＊／

int ttl=255;
setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl));//设置跳数

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

4、多播服务器端

 //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=;
  struct sockaddr_in Multi_addr;//多播地址
  struct sockaddr_in client_addr;
  s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,);//建立数据报套接字
  if(s<){
    perror("socket error");
    return -;
  }
  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[];
  for(;;){
   memset(buffer,,sizeof(buffer));
   sprintf(buffer,"%d",i);
   int size=sendto(s,buffer,strlen(buffer),,(struct sockaddr*)&Multi_addr,sizeof(Multi_addr));
   if(size<){
     perror("sendto error");
   }
   sleep();
   i++;
   memset(buffer,,sizeof(buffer));
   int len=sizeof(client_addr);
   size=recvfrom(s,buffer,,,(struct sockaddr*)&client_addr,&len);
   write(,buffer,size);
 }
 close(s);
 }

5、客户端代码

 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=;//如果转发的次数等于10,则不再转发
   int loop=;
   int times=;
   char buffer[];
   struct sockaddr_in localaddr,fromaddr;//多播地址结构
  //建立套接字
   s=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,);
   if(s<){
    perror("socket error");
     return -;
   }
   //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<){
   perror("bind error");
   return -;
 }
  //设置多播的TTL值
  if(setsockopt(s,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,&ttl,sizeof(ttl))<){
     perror("IP_MULTICAST_TTL");
     return -;
   }

 //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))<){
   perror("IP_MULTICAST_LOOP");
   return -;
  }
 //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))<){
   perror("IP_ADD_MEMBERSHIP");
   return -;
 }
 //循环接收多播组的消息，5次退出
 for(times=;times<;times++){
   int len=sizeof(fromaddr);
   memset(buffer,,sizeof(buffer));
   size=recvfrom(s,buffer,,,(struct sockaddr*)&fromaddr,&len);
  if(size<){
    perror("recvfrom ");
   return -;
  }
  printf("receive message:%s\n",buffer);
  printf("Port is:%d\n",fromaddr.sin_port);
  size=sendto(s,"OK",,,(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<){
   perror("IP_DROP_MEMBERSHIP");
   return -;
 }
 close(s);
 return ;

 }