在同一个端口上接收多个多播馈送 - C，Linux

Posted 2023-02-25

【中文标题】在同一个端口上接收多个多播馈送 - C，Linux

【英文标题】：Receiving multiple multicast feeds on the same port - C, Linux

【发布时间】：2011-02-14 01:23:44

【问题描述】：

我有一个应用程序正在同一端口上接收来自多个多播源的数据。我能够接收数据。但是，我正在尝试考虑每个组的统计信息（即接收到的消息，接收到的字节）并且所有数据都被混淆了。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));

还有：

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

【参考方案1】：

在面对这种 linux 奇怪的行为几年后，使用之前answers 中描述的绑定解决方法，我意识到ip(7) manpage 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 多播消息到绑定到通配符 INADDR_ANY 的套接字 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 已在整个系统上全局加入的组。 否则，它将仅发送来自组的消息 已明确加入（例如通过 IP_ADD_MEMBERSHIP 选项）在这个特定的套接字上。

然后您可以使用以下方式激活过滤器以接收加入群组的消息：

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

Redhat Bug 231899 中讨论了这个问题和解决它启用 IP_MULTICAST_ALL 的方法，这个讨论包含重现问题和解决问题的测试程序。

【讨论】：

这根本不能解决所描述的问题，因为这种方法不能用于分离发送到同一个套接字的多个多播流（问题中提到了同一个端口）。

@JohannesOvermann ：此选项允许在套接字上仅接收在此套接字上订阅的多播组，然后此选项回答避免接收共享同一端口的其他套接字订阅的所有多播组的问题（可能在另一个进程中），问题没有提到只使用一个套接字。每个多播组一个套接字允许此选项让内核进行适当的过滤。

在 mpromonet：不。该操作明确表示“同一端口上有多个多播源”。这意味着必须使用单个套接字。您不能真正将多个套接字绑定到同一个端口。将 mc_all 设置为 0 不允许您分离发送到同一端口的多播流。

这是这个问题的最佳答案，虽然 DS 的答案可以完成这项工作，但如果您想更改套接字正在侦听的多播组，它会更加麻烦，因为您无法重新绑定一个套接字，你必须完全关闭套接字并创建一个新的。

谢谢！我的问题很相似，你的回答很完美。如果同一 Linux 机器上的两个程序订阅不同多播组上的相同端口号，您将看到串扰。订阅甚至不必来自同一进程！你的回答停止了相声，现在我得到的只是我所要求的。

【参考方案2】：

[编辑澄清bind()实际上可能包含一个多播地址。]

所以应用程序加入了几个多播组，并接收发送到其中任何一个的消息，发送到同一个端口。 SO_REUSEPORT 允许您将多个套接字绑定到同一个端口。除了端口，bind() 还需要一个 IP 地址。 INADDR_ANY 是一个包罗万象的地址，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 的数据包才会被传递到套接字。 IE。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，端口），并加入 group_addr。然后，发往不同组的数据将显示在不同的套接字上，您就可以通过这种方式进行区分。

我在 FreeBSD 上测试了以下工作：

#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，则只有相关进程会收到它。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 或等效的方式来读取它们。

【讨论】：

我认为您不能绑定到多播地址 - 您需要绑定到本地接口 (INADDR_ANY)。

我无法在 linux 上测试，但我写了一个小测试（包含在编辑后的答案中），并验证它在 FreeBSD 上可以正常工作。

这是 linux 上的经典解决方法，已经使用了一段时间。但是，从内核 2.6.31 开始，套接字选项允许过滤订阅的组，请参阅答案 ***.com/a/20919920/3102264

【参考方案3】：

根据您的平台使用setsockopt() 和IP_PKTINFO 或IP_RECVDSTADDR，假设是IPv4。这结合recvmsg() 或WSARecvMsg() 可以让您找到每个数据包的源和目标地址。

Unix/Linux，注意 FreeBSD 使用 IP_RECVDSTADDR 而两者都支持 IP6_PKTINFO 用于 IPv6。

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

Windows，也有IP_ORIGINAL_ARRIVAL_IF

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

【参考方案4】：

替换

mc_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);

与

mc_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr (mc_addr_str);

这对我 (linux) 有帮助，对于每个应用程序，我都会在一个端口上从单独的 mcast 组接收单独的 mcast 流。

您也可以查看 VLC 播放器源，它在一个端口上显示来自不同 mcast 组的许多 mcast iptv 频道，但我不知道它是如何分隔频道的。

【讨论】：

这个previous answer有什么不同？

【参考方案5】：

我不得不使用多个套接字，每个套接字查看不同的多播组地址，然后分别统计每个套接字的统计信息。

如果有办法看到上面答案中提到的“收件人地址”，我想不通。

一个重要的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得了所有多播数据包（来自所有多播组），但没有帮助。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。

【参考方案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。

【参考方案7】：

组播地址将是数据包中的接收方地址而不是发送方地址。查看接收方的 IP 地址。

【参考方案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。这样做有点牵涉：

绑定到INADDR_ANY 并设置IP_PKTINFO 套接字选项。然后您必须使用recvmsg() 来接收您的多播UDP 数据包并扫描IP_PKTINFO 控制消息。这为您提供了接收到的 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。您现在可以处理接收到的特定于您接收的每个多播流（多播地址）的数据包。