多进程UDP广播包绑定到一个网卡

Posted 2023-02-24

【中文标题】多进程UDP广播包绑定到一个网卡

【英文标题】：UDP broadcast packets in multiple processes bound to one NIC

【发布时间】：2015-10-31 10:04:06

【问题描述】：

我正在玩一个 .NET 对等应用程序的想法，其中一个对等点使用 UDP 数据包在子网上宣传它的存在。然后，任何侦听对等方将从数据包中获取足够的信息，以使用 TCP 与广告商建立直接通信通道。

似乎需要将广播数据包定向到特定端口号，并且为了接收数据包，对等方需要绑定到 IPAddress.Any 上的该端口。

使用这种设计，是否可以运行多个绑定到同一个 NIC 的对等点？我只是得到一个 SocketException “每个套接字地址（协议/网络地址/端口）通常只允许使用一次”，直到我添加以下代码行：

socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket, SocketOptionName.ReuseAddress, 1);

设置此选项有什么影响？

【参考方案1】：

我不确定您是否可以通过广播做到这一点。另一方面，这是链路本地多播的标准做法。由于 IPv6 多播 API 比 IPv4 API 设计得更好，我建议使用 IPv6 本地链接——您不需要全局 IPv6 地址和路由，即使没有 IPv6 连接，您的应用程序也可以在任何现代系统上运行。

首先，选择一个随机的 IPv6 链路本地多播组，ff02::/16 中的任何内容都可以（有关详细信息，请参阅 RFC 4291 第 2.7 节）。然后，您的应用程序应该：

在套接字上设置SO_REUSEADDR； 绑定到您选择的端口； 将IPV6_MULTICAST_LOOP设置为0，IPV6_MULTICAST_HOPS设置为1； 使用IPV6_JOIN_GROUP订阅多播组； 向组播组发送UDP数据包，出接口的接口ID为sin6_scope_id。 通过检查sin6_scope_id确定接收数据包的传入接口。

这在 RFC 3493 第 5.2 节中有详细描述。

【讨论】：

您的示例仍然使用 UDP 并使用 ReuseAddress 选项绑定到同一端口。当然，相同的含义将适用于我们的两个示例，但是对于您的示例，我需要另外学习 IPv6 以及多播的工作原理。还是在适配器级别有区别处理 IPv4 UDP 数据包和 IPv6 UDP 数据包的东西？

对于 IPv4 广播，您需要使用不同的技术来 (1) 复制接收到的数据包以获取每个进程的副本，以及 (2) 指定数据包的传出接口你发送的。后者很容易，我不知道如何做前者。发现后请补充答案。