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剖析Linux操作系统的网络多播IP技术

发布时间:2006-10-30 10:39:18来源:红联作者:joe-weiders
  摘要

  多播广播是用于建立分步式系统:例如网络游戏、ICQ聊天构建、远程视频会议系统的重要工具。使用多播广播的程序和UDP向单个介绍方发送信息的程序相似。区别在于多播广播程序使用特殊的多播IP地址。

  目录

  一、配置Linux支持多播IP

  二、使用Linux多播IP广播数据


  例如本地计算机的的IP地址是:127.0.0.1二它的多播地址是: 224.0.0.1。这是由RCF 1390定义的。为发送IP多播数据,发送者需要确定一个合适的多播地址,这个地址代表一个组。IPv4多播地址采用D类IP地址确定多播的组。在Internet中,多播地址范围是从224.0.0.0到234.255.255.255。其中比较重要的地址有:

  224.0.0.1 - 网段中所有支持多播的主机

  224.0.0.2 - 网段中所有支持多播的路由器

  224.0.0.4 - 网段中所有的DVMRP路由器

  224.0.0.5 - 所有的OSPF路由器

  224.0.0.6 - 所有的OSPF指派路由器

  224.0.0.9 - 所有RIPv2路由器

  IPv6地址空间中有1/256的地址空间分配给多播地址。一个FF(11111111)值标识该地址是多播地址。标识段高三位始终设置为0并保留。第四位T标识设置为0时表示一个永久分配的多播地址。T标识设置为1时,表示非永久分配的多播地址,这种地址作为一个临时的多播地址。

  一、配置Linux支持多播IP

  在默认状态下,大多Linux发行版本关闭的对多播IP的支持。为了在Linux系统使用多播套接口,需要从新配置和编译Linux内核。下面看一下配置步骤:

  1.cd /usr/src/linux

  2.make menuconfig

  3.选择网络选项

  4.选中IP:Enable Multicasting IP一项

  5.保存并从menuconfig 退出

  6.运行:make dep;make clean;make bzlmage

  7.cp/vmlinuz/vdimLz_good

  8.cparch/i386/boot/zImage/vmlinzz

  9.cd/etc

  10.编辑lilo.conf,加入针对/vmlinuz_good的内核新选项

  11.运行li1o

  Linux内核编译后,以超级用户身份运行命令: #router add -net 224.0.0.0 netmask 224.0.0.0 dev lo

  核实命令是否加入系统,运行命令:

#route -eKernel IP routing table
Destination gatewary Genmask Flags MSS Window irtt Iface
10.0.0.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
127.0.0.0 * 255.0.0.0 U 0 0 0 lo
BASE_ADDRESS>MC * 240.0.0.0 U 0 0 0 lo
Default 10.0.0.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

  其中出现多播地址: 224.0.0.1。就表示配置成功了。
文章评论

共有 4 条评论

  1. snqyss 于 2006-11-08 17:48:02发表:

    :0L

  2. juanshuchun 于 2006-11-02 11:51:44发表:

    learning

  3. joe-weiders 于 2006-10-30 10:40:49发表:

      3、运行Linux多播IP程序

      运行程序,打开两个终端窗口并在每个窗口中输入以上的源代码。在一个窗口中键入make,编译broadcast和1isten这两个的可执行文件,由GUN make建立一个Makfiles文件。GUN make是Linux系统中一个自动生成和维护目标程序的工具。

      在一个窗口中通过执行./broadcast,在另一个的窗口执行./listen,启动收听程序,你应该看到如下输出:

    #./listenResponse #1 form sever :test from broadcast
    Response #2 form sever :test from broadcast
    Response #3 form sever :test from broadcast
    Response #4 form sever :test from broadcast
    Response #5 form sever :test from broadcast
    Response #6 form sever :test from broadcast
    Response #7 form sever :test from broadcast
    Response #8 form sever :test from broadcast
    #

      4、总结

      Linux多播IP是一种同时向价格进程高效的发送信息的介绍。多播传输中,数据被发送到接收者的多播地址,而不是每个接收者的单播地址,发送者只发送一个数据拷贝,源端到目标端路径上的中间节点复制该数据。现在多播IP已经广泛应用于网络游戏、视频广播的领域。

  4. joe-weiders 于 2006-10-30 10:40:10发表:

      二、使用Linux多播IP广播数据

      1、首先在服务器端建立多播程序:


      服务器端程序代码和解释:

    /* * broadcast.c - An IP multicast server */
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include #include
    #include int port = 6789;
    int main(void)
    {
    int socket_descriptor;
    struct sockaddr_in address;
    /* 首先建立套接口 */
    socket_descriptor = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if (socket_descriptor == -1)
    {
    perror("Opening socket");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /* 初始化IP多播地址 */
    memset(&address, 0, sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    address.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.0.0.1");
    address.sin_port = htons(port);
    /* 开始进行IP多播 */
    while(1) {
    if(sendto(socket_descriptor, "test from broadcast",
    sizeof("test from broadcast"), 0,
    (struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0)
    {
    perror("sendto");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    sleep(2);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);}

      2、创建Linux客户端的程序多播IP广播

      建立好广播服务器后,就需要一个客户端的收听程序,收听多播IP广播要求在程序中作以下几项工作:

      (1)、多播方收听,客户端编写通知Linux内核每个指定的套接口加入多播IP广播组。

      (2)、收听方必须运行在同一个Linux计算机的不同进程的同一个套接口。

      (3)、编写配置端口设定广播信息可以发送给同一个Linux主机,这样作的用处是在同一个Linux主机上测试广播程序和收听程序,易于调试。

      客户端程序代码和解释:

    /* * listen.c - An IP multicast client */
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    #include
    char * host_name = "224.0.0.1";
    /* 多播IP地址 */
    int port = 6789;
    int main(void)
    {
    struct ip_mreq command;
    int loop = 1;
    /* 多播循环 */
    int iter = 0;
    int sin_len;
    char message[256];
    int socket_descriptor;
    struct sockaddr_in sin;
    struct hostent *server_host_name;
    if((server_host_name = gethostbyname(host_name)) == 0)
    {
    perror("gethostbyname");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /*bzero(&sin, sizeof(sin));*/
    memset(&sin, 0, sizeof(sin));
    sin.sin_family = AF_INET;
    sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    sin.sin_port = htons(port);
    if((socket_descriptor = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
    { perror("socket");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /* 调用bind之前,设置套接口选项启用多播IP支持*/
    loop = 1;
    if(setsockopt(socket_descriptor,
    SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
    &loop, sizeof(loop)) < 0)
    {
    perror("setsockopt:SO_REUSEADDR");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if(bind(socket_descriptor,
    (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0)
    {
    perror("bind");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /* 在同一个主机上进行广播设置套接口,
    作用是方便单个开发系统上测试多播IP广播 */
    loop = 1;
    if(setsockopt(socket_descriptor,
    IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP,
    &loop, sizeof(loop)) < 0)
    {
    perror("setsockopt:IP_MULTICAST_LOOP");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    /* 加入一个广播组。进一步告诉Linux内核,
    特定的套接口即将接受广播数据*/
    command.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.0.0.1");
    command.imr_interface.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
    if(command.imr_multiaddr.s_addr == -1)
    {
    perror("224.0.0.1 not a legal multicast address");
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if (setsockopt(socket_descriptor, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP,
    &command, sizeof(command)) < 0)
    {
    perror("setsockopt:IP_ADD_MEMBERSHIP");
    }
    while(iter++ < 8)
    {
    sin_len = sizeof(sin);
    if(recvfrom(socket_descriptor, message, 256, 0,
    (struct sockaddr *)&sin, &sin_len) == -1) {
    perror("recvfrom");
    }
    printf("Response #%-2d from server: %s\n", iter, message);
    sleep(2); }
    /* 接受8个广播后退出 */
    if(setsockopt(socket_descriptor, IPPROTO_IP, IP_DROP_MEMBERSHIP,
    &command, sizeof(command)) < 0) {
    perror("setsockopt:IP_DROP_MEMBERSHIP");
    }
    close(socket_descriptor);
    exit(EXIT_SUCCESS);}