C#实现任意源组播与特定源组播

Posted 2020-08-28 朝闻道

        IP组播通信需要一个特殊的组播地址，IP组播地址是一组D类IP地址，范围从224.0.0.0 到 239.255.255.255。其中还有很多地址是为特殊的目的保留的。224.0.0.0到224.0.0.255的地址最好不要用，因为他们大多是为了特殊的目的保持的（比如IGMP协议）。

        IGMP是IP组播的基础。在IP协议出现以后为了加入对组播的支持，IGMP产生了。IGMP所做的实际上就是告诉路由器，在这个路由器所在的子网内有 人对发送到某一个组播组的数据感兴趣，这样当这个组播组的数据到达后面，路由器就不会抛弃它，而是把他转送给所有感兴趣的客户。假如不同子网内的A和B要 进行组播通信，那么位于AB之间的所有路由器必须都要支持IGMP协议，否则AB之间不能进行通信。

1 使用Socket实现任意源组播

    利用C#实现UDP组播的基本步骤为：
     （1）建立socket；

     （2）socket和端口绑定；
     （3）加入一个组播组国；
     （4）通过sendto / recvfrom进行数据的收发；
     （5）关闭socket。

    下面是简单的示例：

      （1）发送示例：

             IPAddress ip = IPAddress.Parse("226.1.1.2");
            Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
            s.SetSocketOption(SocketOptionLevel.IP, SocketOptionName.MulticastTimeToLive, 1);
            IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(ip, 5000);
            ......
            s.SendTo(buff, buff.Length, SocketFlags.None, ipep);
            ......
            s.Close();

      （2）接收示例：

            Socket s = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);
            IPEndPoint ipep = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 5980);
            s.Bind(ipep);
            s.SetSocketOption(SocketOptionLevel.IP, SocketOptionName.AddMembership,
                new MulticastOption(IPAddress.Parse("226.1.1.2"), IPAddress.Any));
            ......
            s.Receive(b, 4, SocketFlags.None);
            ......
            s.Close();

2 使用Socket实现特定源组播

    特定源组播（Source Specific Multicast, SSM）提供给主机应用程序一个“通道”抽象，每个通道拥有一个源和多个接收者。组播源可以发送一个IP报文给SSM目的地址G，接受者可以加入通道（S，G）来接收该报文。IPv4地址范围232/8已经被IANA分配给SSM服务。使用C#实现特定源组播时，需要设置SocketOption参数，具体设置如下：

      byte[] membershipAddresses = new byte[12]; // 3 IPs * 4 bytes (IPv4)
      Buffer.BlockCopy(multicastIp.GetAddressBytes(), 0, membershipAddresses, 0, 4);    //组播地址
      Buffer.BlockCopy(sourceIp.GetAddressBytes(), 0, membershipAddresses, 4, 4);       //组播源地址
      Buffer.BlockCopy(localIp.GetAddressBytes(), 0, membershipAddresses, 8, 4);          //本地接收地址
      socket.SetSocketOption(SocketOptionLevel.IP, SocketOptionName.AddSourceMembership, membershipAddresses);

 

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