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Linux网络编程之---组播和广播

article 2025/1/31 3:39:47

一.组播

1.概述

单播地址标识单个IP 接口，广播地址标识某个子网的所有IP 接口，
多播地址标识一组IP 接口。单播和广播是寻址方案的两个极端(要么单个要么全部)，
多播则意在两者之间提供一种折中方案。多播数据报只应该由对它感兴趣的接口接收，
也就是说由运行相应多播会话应用系统的主机上的接口接收。
另外，广播一般局限于局域网内使用，而多播则既可以用于局域网，也可以跨广域网使用。

a.组播既可以用于局域网，也可以用于广域网
b.客户端需要加入多播组，才能接收到多的数据

2.api介绍

int setsockopt(int sockfd, int level, int opetname, const void *optval, socklen_t optlen)
    服务器设置多播的信息，外出接口
    -level : IPPROTO_IP
    - optname : IP_MULTICAS_IF
    - optval : struct in_addr

    客户端加入到多播组
    -level : IPPROTO_IP
    -optname : IP_ADD_MEMBERSHIP
    -optval : struct mreqn

3.服务端和客户端代码实现

3.1.serer

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>


int main()
{
    int udp_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(udp_sockfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }


    //设置多播的属性，设置外出接口
    struct in_addr imr_multiaddr;
    inet_pton(AF_INET,"239.0.0.10",&imr_multiaddr.s_addr);
    setsockopt(udp_sockfd,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_IF,&imr_multiaddr,sizeof(imr_multiaddr));

    //创建客户端的地址信息
    struct sockaddr_in server;
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr = inet_addr("239.0.0.10"); //广播地址
    server.sin_port = htons(8000);

    
    int num = 0;
    while(1)
    {
        char sendBuf[128];
        sprintf(sendBuf,"hello,client-----%d\n",num++);
        //发送数据
        sendto(udp_sockfd,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,
                (const struct sockaddr*)&server,sizeof(server));
        printf("组播数据:%s\n",sendBuf);
        sleep(1);
    }
    close(udp_sockfd);
    return 0;
}

3.2.client

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {

    // 1.创建一个通信的socket
    int fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    if(fd == -1) {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }   

    struct in_addr in;
    // 2.客户端绑定本地的IP和端口
    struct sockaddr_in addr;
    addr.sin_family = AF_INET;
    addr.sin_port = htons(9999);
    addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

    int ret = bind(fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
    if(ret == -1) {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    struct ip_mreq op;
    inet_pton(AF_INET, "239.0.0.10", &op.imr_multiaddr.s_addr);
    op.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;

    // 加入到多播组
    setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &op, sizeof(op));

    // 3.通信
    while(1) {
        
        char buf[128];
        // 接收数据
        int num = recvfrom(fd, buf, sizeof(buf), 0, NULL, NULL);
        printf("server say : %s\n", buf);

    }

    close(fd);
    return 0;
}

二.广播

1.概述

向子网中多台计算机发送消息，并且子网中所有的计算机都可以接收到发送方发送的消息，
每个广播消息都包含一个特殊的IP地址，这个P中子网内主机标志部分的二进制全部为1。

a.只能在局域网中使用
b.客户端需要绑定服务器广播使用的端口，才可以接收到广播消息

2.api介绍

//设置广播属性的函数
int setsockopt(int sockfd, int level, int opetname, const void *optval, socklen_t optlen)

    -sockfd : 文件描述符
    -level : SOL_SOCKET
    -optname : SO_BROADCAST
    -optval : int 类型的值，为1表示允许广播
    -optlen : optval的大小

3.服务端和客户端代码实现

3.1 server

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>


int main()
{
    int udp_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(udp_sockfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }


    //设置广播
    int opt = 1;
    setsockopt(udp_sockfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,(const void*)&opt,sizeof(opt));

    //创建一个广播的地址
    struct sockaddr_in server;
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.26.255"); //广播地址
    server.sin_port = htons(8000);

    
    int num = 0;
    while(1)
    {
        char sendBuf[128];
        sprintf(sendBuf,"hello,client-----%d\n",num++);
        //发送数据
        sendto(udp_sockfd,sendBuf,strlen(sendBuf)+1,0,
                (const struct sockaddr*)&server,sizeof(server));
        printf("广播数据:%s\n",sendBuf);
        sleep(1);
    }
    close(udp_sockfd);
    return 0;
}

3.2 client

#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>


int main()
{
    int udp_sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    if(udp_sockfd == -1)
    {
        perror("socket");
        exit(-1);
    }

    //创建一个广播的地址
    struct sockaddr_in server;
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; 
    server.sin_port = htons(8000);

    if(bind(udp_sockfd,(const struct sockaddr*)&server,sizeof(server)) == -1)
    {
        perror("bind");
        exit(-1);
    }

    char buf[128];
    while(1)
    {
        int num = recvfrom(udp_sockfd,buf,sizeof(buf),0,NULL,NULL);
        printf("server say: %s\n",buf);
    }
    close(udp_sockfd);
    return 0;
}

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