剖析Linux操作系统的网络多播IP技术

　　摘要

　　多播广播是用于建立分步式系统：例如网络游戏、ICQ聊天构建、远程视频会议系统的重要工具。使用多播广播的程序和UDP向单个介绍方发送信息的程序相似。区别在于多播广播程序使用特殊的多播IP地址。

　　目录

　　一、配置Linux支持多播IP

　　二、使用Linux多播IP广播数据

　　例如本地计算机的的IP地址是：127.0.0.1二它的多播地址是： 224.0.0.1。这是由RCF 1390定义的。为发送IP多播数据，发送者需要确定一个合适的多播地址，这个地址代表一个组。IPv4多播地址采用D类IP地址确定多播的组。在Internet中，多播地址范围是从224.0.0.0到234.255.255.255。其中比较重要的地址有：

　　224.0.0.1 － 网段中所有支持多播的主机

　　224.0.0.2 － 网段中所有支持多播的路由器

　　224.0.0.4 － 网段中所有的DVMRP路由器

　　224.0.0.5 － 所有的OSPF路由器

　　224.0.0.6 － 所有的OSPF指派路由器

　　224.0.0.9 － 所有RIPv2路由器

　　IPv6地址空间中有1/256的地址空间分配给多播地址。一个FF（11111111）值标识该地址是多播地址。标识段高三位始终设置为0并保留。第四位T标识设置为0时表示一个永久分配的多播地址。T标识设置为1时，表示非永久分配的多播地址，这种地址作为一个临时的多播地址。

　　一、配置Linux支持多播IP

　　在默认状态下，大多Linux发行版本关闭的对多播IP的支持。为了在Linux系统使用多播套接口，需要从新配置和编译Linux内核。下面看一下配置步骤：

　　1.cd /usr/src/linux

　　2.make menuconfig

　　3.选择网络选项

　　4.选中IP：Enable Multicasting IP一项

　　5.保存并从menuconfig 退出

　　6.运行：make dep；make clean；make bzlmage

　　7.cp／vmlinuz／vdimLz_good

　　8.cparch/i386/boot/zImage／vmlinzz

　　9.cd／etc

　　10.编辑lilo．conf，加入针对／vmlinuz_good的内核新选项

　　11.运行li1o

　　Linux内核编译后，以超级用户身份运行命令： ＃router add –net 224.0.0.0 netmask 224.0.0.0 dev lo

　　核实命令是否加入系统，运行命令：

＃route –eKernel IP routing table
Destination gatewary Genmask Flags MSS Window irtt Iface
10.0.0.0 * 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0
127.0.0.0 * 255.0.0.0 U 0 0 0 lo
BASE_ADDRESS>MC * 240.0.0.0 U 0 0 0 lo
Default 10.0.0.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0

　　其中出现多播地址： 224.0.0.1。就表示配置成功了。

　　二、使用Linux多播IP广播数据
　　1、首先在服务器端建立多播程序：

　　服务器端程序代码和解释：

/* * broadcast.c - An IP multicast server */
#include
#include
#include
#include
#include #include
#include int port = 6789;
int main(void)
{
int socket_descriptor;
struct sockaddr_in address;
/* 首先建立套接口 */
socket_descriptor = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if (socket_descriptor == -1)
{
perror("Opening socket");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* 初始化IP多播地址 */
memset(&address, 0, sizeof(address));
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = inet_addr("224.0.0.1");
address.sin_port = htons(port);
/* 开始进行IP多播 */
while(1) {
if(sendto(socket_descriptor, "test from broadcast",
sizeof("test from broadcast"), 0,
(struct sockaddr *)&address, sizeof(address)) < 0)
{
perror("sendto");
exit(EXIT_FAILURE);
}
sleep(2);
}
exit(EXIT_SUCCESS);}

　　2、创建Linux客户端的程序多播IP广播

　　建立好广播服务器后，就需要一个客户端的收听程序，收听多播IP广播要求在程序中作以下几项工作：

　　（1）、多播方收听，客户端编写通知Linux内核每个指定的套接口加入多播IP广播组。

　　（2）、收听方必须运行在同一个Linux计算机的不同进程的同一个套接口。

　　（3）、编写配置端口设定广播信息可以发送给同一个Linux主机，这样作的用处是在同一个Linux主机上测试广播程序和收听程序，易于调试。

　　客户端程序代码和解释:

/* * listen.c - An IP multicast client */
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
char * host_name = "224.0.0.1";
/* 多播IP地址 */
int port = 6789;
int main(void)
{
struct ip_mreq command;
int loop = 1;
/* 多播循环 */
int iter = 0;
int sin_len;
char message[256];
int socket_descriptor;
struct sockaddr_in sin;
struct hostent *server_host_name;
if((server_host_name = gethostbyname(host_name)) == 0)
{
perror("gethostbyname");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/*bzero(&sin, sizeof(sin));*/
memset(&sin, 0, sizeof(sin));
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
sin.sin_port = htons(port);
if((socket_descriptor = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
{ perror("socket");
exit(EXIT_FAILURE);
}
/* 调用bind之前，设置套接口选项启用多播IP支持*/
loop = 1;
if(setsockopt(socket_descriptor,

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