柚子快報(bào)邀請(qǐng)碼778899分享：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò) UDP多播

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一、多播概念

1.1、多播

? ? ? ? 多播又稱為：組播。 一個(gè)人發(fā)數(shù)據(jù)，只有加入到多播組的人接收數(shù)據(jù)

1.2、多播的特點(diǎn)

? ? 1、多播地址標(biāo)示一組接口 ? ? 2、多播可以用于廣域網(wǎng)使用 ? ? 3、在IPv4中，多播是可選的

1.3、多播地址?

IPv4的D類地址是多播地址 十進(jìn)制：224.0.0.1~239.255.255.254 十六進(jìn)制：E0.00.00.01~EF.FF.FF.FE

?組播地址是分類編址的IPv4地址中的D類地址，又叫多播地址，他的前四位必須是1110，多播組的地址是D類IP，規(guī)定是224.0.0.0——239.255.255.255。

1.4、多播ip地址用處

224.0.0.0～224.0.0.255為預(yù)留的組播地址（永久組地址），地址224.0.0.0保留不做分配，其它地址供路由協(xié)議使用

224.0.1.0～224.0.1.255是公用組播地址，可以用于Internet

224.0.2.0～238.255.255.255為用戶可用的組播地址（臨時(shí)組地址），全網(wǎng)范圍內(nèi)有效

239.0.0.0～239.255.255.255為本地管理組播地址，僅在特定的本地范圍內(nèi)有效

1.5、多播地址向以太網(wǎng)MAC地址的映射

1.5.1、計(jì)算多播mac地址（mac地址占48位）

解題方法：組播地址MAC以01-00-5e開頭（規(guī)定的），占25bit。由于MAC地址是48bit，而IP地址有32bit，因此需要從ip地址獲取后23位。如何獲取，最安全的又準(zhǔn)確的方法：就是把IP地址，換成二進(jìn)制數(shù)。第2個(gè)8位中的第1位規(guī)定為0，去掉前8位，再把剩下的二進(jìn)制換成16進(jìn)制，最后添加在01-00-5e后面即可

舉例說明 例如 1、求224.128.129.130的組播MAC過程如下：

第一步：我們可以永遠(yuǎn)都知道多播mac地址前25位，都是01-00-5e（規(guī)定的）。

第二步：把ip地址化為二進(jìn)制?

? ? ? ? 224.128.129.130的二進(jìn)制形式

? ? 1110 0000?1000 0000 1000 0001? 1000 0010? 把第2個(gè)8位中的第1位規(guī)定為0，即紅色的1改為0

得：??1110 0000?0000 0000 1000 0001? 1000 0010? 把前8位去掉，即黑色部分去掉

得：??0000 0000 1000 0001? 1000 0010??

第三步：把得出的二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成16進(jìn)制（0000 0000 1000 0001? 1000 0010??）

得：??00-81-82

第三步：合并

該ip的組播mac地址：01-00-5e-00-81-82

二、多播工作過程

多播不需要設(shè)置setsockopt（套接字選項(xiàng)）

比起廣播，多播具有可控性，只有加入多播組的接收者才可以接收數(shù)據(jù)，否則接收不到

?2.1、分析發(fā)送端設(shè)置流程

?第一步：創(chuàng)建套接字——socket函數(shù)

第二步：設(shè)置為UDP協(xié)議和端口號(hào)（此端口為 對(duì)方的端口號(hào) ）

第三步：設(shè)置IPV4,由于使用的是多播，需要把ip地址 設(shè)為多播地址.

? ? ? ? ? ? ? 多播地址范圍：224.0.0.0——239.255.255.255。

第四步：設(shè)置傳輸為以太網(wǎng)，mac地址根據(jù)ip地址? （轉(zhuǎn)看1.5示例）

2.2、分析如何傳輸與接收

第一步：把打包好數(shù)據(jù)包，發(fā)送到多播組里。

第二步：接收者想要接收到信息，必須要先加入多播組里

三、多播代碼流程

發(fā)送者： 第一步：創(chuàng)建套接字 socket() 第二步：向多播地址發(fā)送數(shù)據(jù) sendto()

接收者： 第一步：創(chuàng)建套接字 socket() 第二步：設(shè)置為加入多播組 setsockopt()第三步：將套接字與多播信息結(jié)構(gòu)體綁定 bind() 第五步：接收數(shù)據(jù)

四、多播地址結(jié)構(gòu)

在IPv4因特網(wǎng)域(AF_INET)中，多播地址結(jié)構(gòu)體用如下結(jié)構(gòu)體ip_mreq表示

?五、多播套接口選項(xiàng)（接收者需要使用此函數(shù)加入多播組）

頭文件

? ? ? ? ? ? #include 函數(shù)：

? ?int setsockopt(int socket, int level, int option_name,const void *option_value, socklen_t option_len); 功能：

? ? ? ? ? ?設(shè)置一個(gè)套接字的選項(xiàng)（屬性） 參數(shù)： ? ? ? ? ? ? socket：文件描述符 ? ? ? ? ? ? level：協(xié)議層次 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?IPPROTO_IP IP層次 ? ? ? ? ? ?option_name：選項(xiàng)的名稱 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?IP_ADD_MEMBERSHIP 加入多播組 ? ? ? ? ? ?option_value：設(shè)置的選項(xiàng)的值

結(jié)構(gòu)體 ? ? ? ? ? struct ip_mreq ?{ ? ? ? ? struct in_addr imr_multiaddr; //組播ip地址 ? ? ? ? struct in_addr imr_interface; //主機(jī)地址 ? ? ? ? INADDR_ANY 任意主機(jī)地址（自動(dòng)獲取你的主機(jī)地址） ? ? ? ? }; ? ? ? ? ? ?option_len：option_value的長度 ?返回值： ? ? ? ? ? ? ? ?成功：0 ? ? ? ? ? ? ? ?失?。憨\1

多播設(shè)置

? ? mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(argv[1]); ?? ?mreq.imr_interface.s_addr=INADDR_ANY;//? ? ? ? INADDR_ANY獲取自己的ip地址 ?? ?socklen_t optlen =sizeof(mreq);

?? ?if(setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,optlen) < 0) ?? ?{ ?? ??? ?perror("fail to setsockopt"); ?? ??? ?exit(1); ?? ??? ?}

5.1、發(fā)送者（代碼）

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

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

{

if(argc<3)

{

printf("error lose ip port\n");

exit(1);

}

int sockfd;

if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))==-1)

{

perror("fail to sockfd");

exit(1);

}

struct sockaddr_in mysockaddr;

mysockaddr.sin_family = AF_INET;

mysockaddr.sin_port =htons(atoi(argv[2]));

mysockaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);

socklen_t addrlen= sizeof(mysockaddr);

char buf[128];

while(1)

{

fgets(buf,sizeof(buf),stdin);

if(sendto(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&mysockaddr,addrlen)==-1)

{

perror("fail to sendto");

exit(1);

}

}

close(sockfd);

return 0;

}

?5.2、接收者（代碼）

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

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

{

if(argc<3)

{

printf("input fail lose ip port");

exit(1);

}

int sockfd;

if((sockfd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))==-1)

{

perror("fail to sockfd");

exit(1);

}

struct ip_mreq mreq;

mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(argv[1]);

mreq.imr_interface.s_addr=INADDR_ANY;

socklen_t optlen =sizeof(mreq);

if(setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,optlen) < 0)

{

perror("fail to setsockopt");

exit(1);

}

struct sockaddr_in mysockaddr;

mysockaddr.sin_family = AF_INET;

mysockaddr.sin_port =htons(atoi(argv[2]));

mysockaddr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]);

socklen_t addrlen= sizeof(mysockaddr);

if(bind(sockfd,(struct sockaddr *)&mysockaddr,addrlen)==-1)

{

perror("fail to bind");

exit(1);

}

char buf[128];

struct sockaddr_in sendsockaddr;

socklen_t sendaddrlen=sizeof(sendsockaddr);

while(1)

{

if(recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&sendsockaddr,&sendaddrlen)==-1)

{

perror("fail to recvfrom");

exit(1);

}

printf("[%s ‐ %d]: %s\n", inet_ntoa(sendsockaddr.sin_addr), ntohs(sendsockaddr.sin_port),buf);

}

close(sockfd);

return 0;

}

運(yùn)行結(jié)果

?多播地址范圍：224.0.0.0——239.255.255.255。

我設(shè)置了多播組地址為：224.0.0.2 端口號(hào)為8081

只要加入了224.0.0.2多播組地址并且端口號(hào)為8081的客戶端，服務(wù)器綁定的多播組224.0.0.2都會(huì)接收到客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)。

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