Linux下多播编程<一>【十全十美】

简介:

 下面就开始我们的多播编程了:

一、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:
    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。
    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。
    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:
    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。
    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。
 
二、  广域网的多播
多播的地址是特定的,D类地址用于多播。D类IP地址就是多播IP地址,即224.0.0.0至239.255.255.255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:
    局部多播地址:在224.0.0.0~224.0.0.255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。
    预留多播地址:在224.0.1.0~238.255.255.255之间,可用于全球范围(如Internet)或网络协议。
    管理权限多播地址:在239.0.0.0~239.255.255.255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。
三、Linux下多播编程
Linux下多播编程的基本步骤:
    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。
 
多播程序设计使用setsockopt()函数和getsockopt()函数来实现,组播的选项是IP层的。
 

1.选项IP_MULTICASE_TTL

选项IP_MULTICAST_TTL允许设置超时TTL,范围为0~255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_MEMBERSHIP和IP_DROP_MEMBERSHIP

加入或者退出一个多播组,通过选项IP_ADD_MEMBERSHIP和IP_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用于加入某个多播组,之后就可以向这个多播组发送数据或者从多播组接收数据。此选项的值为mreq结构,成员imn_multiaddr是需要加入的多播组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));







     本文转自 驿落黄昏 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/yiluohuanghun/1083316,如需转载请自行联系原作者


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