C 在所有接口上侦听多播，响应与接收到的相同

Question

我试图在系统中的所有接口上收听多播，但只在我收到多播数据包的这个接口上进行响应。

我所做的是为每个接口创建一个套接字，问题就在这里开始了。

当我将接口绑定到 INADDR_ANY它时，它将接收所有接口的数据包并在默认接口上发送。如果我将端口绑定到特定接口，它将不会接收多播数据包（但它将能够在正确的接口上发送它）。

我试过设置选项，如IP_ADD_MEMBERSHIP或IP_MULTICAST_IF但没有成功。

我认为其他选项应该是创建一个套接字来接收所有接口的所有 ifs 和 senders 套接字，但是在这种方法中，我不知道输入了哪个 ifs 数据包......

代码示例（简化，没有错误处理和东西）：

创建套接字：

//here i am looping over all interfaces from getifaddrs
struct sockaddr_in *pAddr = (struct sockaddr_in *)tmp->ifa_addr;

sockets[i] = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP);
setsockopt(sockets[i], SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof optval);

mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(MDNS_ADDRESS);
mreq.imr_interface.s_addr=pAddr->sin_addr.s_addr;

setsockopt(sockets[i], IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof(mreq));
setsockopt(sockets[i], IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &pAddr, sizeof(struct in_addr));

memset(&my_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //or pAddr->sin_addr.s_addr;
my_addr.sin_port = htons(port);

bind(sockets[i], (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr)) == -1);

接收和发送：

recvfrom(sockfd, buf, MAXBUFLEN-1 , 0, (struct sockaddr *)&their_addr, &addr_len);

//do some magic and response (response should be a multicast too)

destination.sin_addr.s_addr = inet_addr(MULTICAST_ADDRESS);
destination.sin_family = AF_INET;
destination.sin_port = htons( port );
sendto(sockfd, buffer, len, 0, (struct sockaddr *)&destination, sizeof destination);

我想在工作中创建与 mDNS 类似的东西，所以当在特定接口程序上输入的数据包应该回答相同的 if 和一些关于这个 if 的数据。它不应该在其他 ifs 上发送它，因为它可能与它们无关，但它应该将它作为多播发送，以便同一网络中的任何其他主机都会收到响应。

Answer 1

为此，您应该只需要一个插座。

首先绑定到INADDR_ANY您选择的端口。然后调用setsockopt与IP_ADD_MEMBERSHIP每个接口上要接收多播上。最后，在要发送多播的接口上调用setsockoptwith IP_MULTICAST_IF。确保在每次调用时检查错误。

int socket s;
struct sockaddr_in sin;
struct ip_mreq mreq;
struct in_addr out_addr;

bzero(&sin,sizeof(sin));
sin.sin_family = AF_INET;
sin.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
sin.sin_port = htons(1044);   // or whatever port you listen on

if ((s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
    perror("socket failed");
    exit(1);
}

if (bind(s, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin))==-1) {
    perror("bind failed");
    exit(1);
}

// Do this in a loop for each interface
mreq.imr_multiaddr = inet_addr("230.4.4.1");     // your multicast address
mreq.imr_interface = inet_addr("192.168.1.1");   // your incoming interface IP
if (setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, (char *)&mreq, sizeof(mreq)) == -1) {
    perror("Error joining multicast group");
    exit(1);
}

out_addr.s_addr = inet_addr("192.168.1.1");   // your outgoing interface IP
if (setsockopt(s, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, (char *)&out_addr,sizeof(out_addr))== -1) {
    perror("Error setting outgoing interface");
    exit(1);
}

使用多播时，您应该始终绑定到 INADDR_ANY 地址。否则会破坏 Linux 系统上的多播。

Answer 2

最初，我接受了@dbush 的回答，因为它让我走上了正轨。为了完整起见，我发布了更详细的答案，并根据他的建议，我接受了自己的答案。

一些代码可以在这里找到：Setting the source IP for a UDP socket

我能够使用单个套接字并设置 IP_PKTINFO 来完成所有这些工作。

代码示例（简化，没有错误处理之类的东西）：

创建套接字：

if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_IP)) == -1) {
    perror("socket");
    exit(1);
}

if(setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &optval, sizeof optval) < 0) {
    perror("setsockopt");
    exit(1);
}

optval2 = 1;
if(setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_PKTINFO, &optval2, sizeof(optval2)) < 0) {
    perror("setsockopt");
    exit(1);
}

memset(&my_addr, 0, sizeof(struct sockaddr_in));
my_addr.sin_family = AF_INET;
my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
my_addr.sin_port = htons(5353);

if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&my_addr,
    sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
    perror("bind");
    exit(1);
}

接收并回复：

char buf[MAXBUFLEN];
char cmsgbuf[MAXBUFLEN];

struct iovec iov[1];
iov[0].iov_base=buf;
iov[0].iov_len=sizeof(buf);

struct cmsghdr *cmsg;

struct msghdr message;
message.msg_name=&their_addr;
message.msg_namelen=sizeof(their_addr);
message.msg_iov=iov;
message.msg_iovlen=1;
message.msg_control=cmsgbuf;
message.msg_controllen=MAXBUFLEN;

if ((numbytes = recvmsg(sockfd, &message, 0)) == -1) {
        perror("recvfrom");
        exit(1);
    }
for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&message); cmsg != NULL; cmsg = CMSG_NXTHDR(&message, cmsg)) {
// ignore the control headers that don't match what we want
if (cmsg->cmsg_level != IPPROTO_IP ||
    cmsg->cmsg_type != IP_PKTINFO)
{
    continue;
}
    struct in_pktinfo *pi = CMSG_DATA(cmsg);
    addr = pi->ipi_spec_dst.s_addr;
}

//DO SOME MAGIC

//HERE WE ARE SETTING ADDR - INTERFACE WITH THIS ADDR WILL SEND MULTICAST
sock_opt_addr.s_addr = addr;
setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &sock_opt_addr, sizeof(sock_opt_addr));

sendto(sockfd, buffer, len, 0, (struct sockaddr *)&destination, sizeof destination);