Linux学习_网络广播

Posted 2021-05-24 Leslie X徐

广播

概念

• 广播实现一对多的通讯
• 通过向广播地址发送数据报文实现的

设置广播

套接字选项用于修饰套接字以及其底层通讯协议的各种行为。函数setsockopt和getsockopt可以查看和设置套接字的各种选项。

#include <sys/types.h>          /* See NOTES */
#include <sys/socket.h>

int getsockopt(int sockfd, int level, int optname,
			  void *optval, socklen_t *optlen);
int setsockopt(int sockfd, int level, int optname,
			  const void *optval, socklen_t optlen);

optname：
SO_BROADCAST选项：

• SO_BROADCAST选项控制着UDP套接字是否能够发送广播和数据报，选项类型为int，非零意味着"是"，注意只有UDP套接字可以使用这个选项，TCP是不能使用广播的。

int opt=1;
if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0){}
if(setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,
					SO_BROADCAST, &opt, sizeof(opt))<0){}
					

SO_SNDBUF和SO_RCVBUF选项：

• 每一个套接字有一个发送缓冲区和接收缓冲区，这两个缓冲区由底层协议使用，接收缓冲区存放由该协议接收的数据直到被应用程序读走，发送缓存区存放应用写出的数据直到被协议发送出去。SO_SNDBUF和SO_RCVBUF选项分别控制发送和接收缓冲区的大小，他们的类型均为int，以字节为单位

if((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0))<0){}
if(getsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,
					SO_SNDBUF,&opt,size(opt))<0){}
opt += 2048;
if(setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,
					SO_SNDBUF,&opt,sizeof(opt))<0){}
					

广播地址

• 如果用{netID, subnetID, hostID}表示IPv4地址，那么有四类广播地址，用-1表示所有比特都为1的字段。
• 子网广播地址：{netID, subnetID, -1}(网络ID，子网ID，主机ID)。这类地址编排指定子网上的所有接口。例如，若我们对B类地址192.168采用8位子网ID，那么192.168.2.255将是192.168.2子网上所有接口的子网广播地址。路由器通常不转发这类广播。
• 全部子网广播地址
• 受限广播地址
• 查看广播地址

pi@raspberrypi:~ $ ifconfig
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.221.25  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.221.255

案例

receiver：

/*
 * broadcast_receiver.c
 * 
 * 
 */


#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <memory.h>
#include <arpa/inet.h>

int sockfd;
void sig_handler(int signo)
{
	if(signo == SIGINT){
		printf("receiver exit\\n");
		close(sockfd);
		exit(1);
	}
}

int main(int argc, char **argv)
{
	if(argc<2){
		printf("usage: %s port\\n",argv[0]);
		exit(1);
	}
	if(signal(SIGINT,sig_handler) == SIG_ERR){
		perror("signal sigint error");
		exit(1);
	}
	/*步骤1：创建socket*/
	sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
	if(sockfd<0){perror("socket error");exit(1);}
	
	/*步骤2：调用bind函数对socket和地址进行绑定*/
	struct sockaddr_in serveraddr;
	memset(&serveraddr, 0, sizeof(serveraddr));
	serveraddr.sin_family = AF_INET; //IPv4
	serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[1])); //port
	serveraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //INADDR_ANY获得所有ip地址请求
	if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&serveraddr,
				sizeof(serveraddr))<0){
		perror("bind error");
		exit(1);			
	}
	
	char buffer[1024];
	struct sockaddr_in clientaddr;
	socklen_t len = sizeof(clientaddr);
	while(1){
		memset(buffer,0,sizeof(buffer));
		memset(&clientaddr,0,sizeof(clientaddr));
		if((recvfrom(sockfd,buffer,sizeof(buffer),0,
			(struct sockaddr*)&clientaddr,&len))<0){
			perror("recvfrom error");
			exit(1);
		}else{
			char ip[16];
			inet_ntop(AF_INET,&serveraddr.sin_addr.s_addr,
							ip,sizeof(ip));
			int port = ntohs(clientaddr.sin_port);
			printf("%s(%d) : %s\\n",ip,port,buffer);
		}
	}
	
	return 0;
}

sender：

/*
 * broadcast_sender.c
 * 
 * 
 */


#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <memory.h>
#include <arpa/inet.h>

int main(int argc, char **argv)
{
	if(argc<3){
		printf("usage: %s ip port\\n",argv[0]);
		exit(1);
	}
	/*步骤1：创建socket*/
	int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM,0);
	if(sockfd<0){
		perror("socket error");
		exit(1);
	}
	int opt =1;
	//选用广播方式发送
	setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET,
					SO_BROADCAST, &opt, sizeof(opt));
	
	
	/*步骤2：调用recvfrom和sendto函数
	 * 和服务器端双向通讯
	 * */
	 struct sockaddr_in serveraddr;
	 memset(&serveraddr,0,sizeof(serveraddr));
	 serveraddr.sin_family = AF_INET;
	 serveraddr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//port
	inet_pton(AF_INET,argv[1],
					&serveraddr.sin_addr.s_addr);//ip
	
	printf("I will broadcast...\\n");
	char *info = "hello networld";
	size_t size = strlen(info)*sizeof(char);
	if(sendto(sockfd, info, size,0,
				(struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr))<0)
	{
		perror("sendto error");
		exit(1);
	}else{
		printf("broadcast success\\n");
	}
	close(sockfd);
	
	return 0;
}

输出：

pi@raspberrypi:~/haitong-learning/Linux/homework/网络编程 $ ./broadcast_sender 192.168.221.255 8888
I will broadcast...
broadcast success

pi@raspberrypi:~/haitong-learning/Linux/homework/网络编程 $ ./broadcast_receive 8888
0.0.0.0(52306) : hello networld
^Creceiver exit