在同一端口上接收多个多播源 - C、Linux

Question

我有一个应用程序正在同一端口上从多个多播源接收数据。我能够接收数据。然而，我试图解释每组的统计数据（即收到的消息、收到的字节），并且所有数据都变得混乱。有谁知道如何解决这个问题？如果我尝试查看发送者的地址，它不是多播地址，而是发送机器的 IP。

我正在使用以下套接字选项：

struct ip_mreq mreq;         
mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr("224.1.2.3");         
mreq.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;         
setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));

以及：

setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &reuse, sizeof(reuse));

Answer 1

经过几年面对这种linux奇怪的行为，并使用前面答案中描述的绑定解决方法，我意识到ip(7) 手册页 描述了一个可能的解决方案：

IP_MULTICAST_ALL（自 Linux 2.6.31 起）
该选项可用于修改
向绑定到通配符 INADDR_ANY 的套接字多播消息
地址。参数是一个布尔整数（默认为 1）。
如果设置为 1，则套接字将接收来自所有套接字的消息
整个系统已在全球范围内加入的团体。
否则，它将仅传递来自以下组的消息：
已明确加入（例如通过
此特定套接字上的 IP_ADD_MEMBERSHIP 选项）。

然后，您可以使用以下命令激活过滤器以接收已加入组的消息：

int mc_all = 0;
if ((setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_ALL, (void*) &mc_all, sizeof(mc_all))) < 0) {
    perror("setsockopt() failed");
}

此问题以及启用 IP_MULTICAST_ALL 的解决方法在 Redhat Bug 231899，此讨论包含重现该问题并解决该问题的测试程序。

Answer 2

[编辑以澄清 bind() 实际上可能包含多播地址。]

因此，应用程序正在加入多个多播组，并接收发送到其中任何一个的消息到同一端口。 SO_REUSEPORT 允许您将多个套接字绑定到同一端口。除了端口之外，bind() 还需要一个 IP 地址。 INADDR_ANY 是一种包罗万象的地址，但也可以使用 IP 地址，包括多播地址。在这种情况下，只有发送到该 IP 的数据包才会传递到套接字。即，您可以创建多个套接字，每个多播组一个。 bind() 每个套接字到 (group_addr, port)，并加入 group_addr。然后，发送给不同组的数据将显示在不同的套接字上，您将能够通过这种方式进行区分。

我测试了以下方法在 FreeBSD 上的工作原理：

#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/param.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
    const char *group = argv[1];

    int s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    int reuse = 1;
    if (setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_REUSEPORT, &reuse, sizeof(reuse)) == -1) {
        fprintf(stderr, "setsockopt: %d\n", errno);
        return 1;
    }

    /* construct a multicast address structure */
    struct sockaddr_in mc_addr;
    memset(&mc_addr, 0, sizeof(mc_addr));
    mc_addr.sin_family = AF_INET;
    mc_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(group);
    mc_addr.sin_port = htons(19283);

    if (bind(s, (struct sockaddr*) &mc_addr, sizeof(mc_addr)) == -1) {
        fprintf(stderr, "bind: %d\n", errno);
        return 1;
    }

    struct ip_mreq mreq;
    mreq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(group);
    mreq.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;
    setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));

    char buf[1024];
    int n = 0;
    while ((n = read(s, buf, 1024)) > 0) {
        printf("group %s fd %d len %d: %.*s\n", group, s, n, n, buf);
    }
}

如果您针对不同的多播地址运行多个此类进程，并向其中一个地址发送消息，则只有相关进程才会收到该消息。当然，在您的情况下，您可能希望在一个进程中拥有所有套接字，并且您必须使用 select 或 poll 或等效方法来读取所有套接字。

Answer 3

根据您的平台（假定为 IPv4）使用 setsockopt() 和 IP_PKTINFO 或 IP_RECVDSTADDR。与 recvmsg() 或 WSARecvMsg() 结合使用，您可以找到每个数据包的源和目标地址。

Unix/Linux，请注意 FreeBSD 使用 IP_RECVDSTADDR，同时两者都支持 IPv6 的 IP6_PKTINFO。

• http://www.kernel.org/doc /man-pages/online/pages/man7/ip.7.html

Windows，还有 IP_ORIGINAL_ARRIVAL_IF

• http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms741645(v=VS.85).aspx

Answer 4

将

mc_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

替换为

mc_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr (mc_addr_str);

这对我（linux）有帮助，对于我的每个应用程序在一个端口上接收来自单独多播组的单独多播流。

您还可以查看 VLC 播放器源代码，它在一个端口上显示来自不同 mcast 组的许多 mcast iptv 频道，但我不知道它如何分隔频道。

Answer 5

我必须使用多个套接字，每个套接字查看不同的多播组地址，然后单独计算每个套接字的统计信息。

如果有办法查看上面答案中提到的“收件人地址”，我无法弄清楚。

一个重要的一点也花了我一段时间——当我像大多数 python 示例一样将每个单独的套接字绑定到一个空白地址时：

sock[i].bind(('', MC_PORT[i])

我在每个套接字上获取了所有多播数据包（来自所有多播组），但这没有帮助。为了解决这个问题，我将每个套接字绑定到它自己的多播组

sock[i].bind((MC_GROUP[i], MC_PORT[i]))

然后它就起作用了。

Answer 6

IIRC recvfrom() 为每个发送者提供不同的读取地址/端口。

您还可以在每个数据包中放置一个标头来标识源发送者。

Answer 7

多播地址将是数据包中接收者的地址而不是发送者的地址。查看接收者的 IP 地址。

Answer 8

您可以通过查看接收到的数据包的目标 IP 地址（始终是多播地址）来分离多播流。执行此操作有些复杂：

绑定到 INADDR_ANY 并设置 IP_PKTINFO 套接字选项。然后，您必须使用 recvmsg() 接收多播 UDP 数据包并扫描 IP_PKTINFO 控制消息。这将为您提供接收到的 UDP 数据包的一些边带信息：

struct in_pktinfo {
    unsigned int   ipi_ifindex;  /* Interface index */
    struct in_addr ipi_spec_dst; /* Local address */
    struct in_addr ipi_addr;     /* Header Destination address */
};

查看 ipi_addr：这将是您刚刚收到的 UDP 数据包的多播地址。您现在可以处理特定于您正在接收的每个多播流（多播地址）的接收数据包。