• 网络编程04-UDP的广播、组播

    目录

    一、UDP广播通信

    1、什么是广播

    2、特点

    3、广播地址

    4、实现广播的过程（一定是使用UDP协议）

    广播发送端

    广播接收方

    练习1： 把广播通信进行实现

    发送端

    接收端

    二、UDP组播（群聊）

    1、概念

    2、组播特点

    3、IP地址分类

    特殊地址 

    4、接收端怎么接收组播消息? -->需要加入组播属性的套接字 

    5、组播通信的过程

    发送端

    接收端

    发送端

    接收端

    一、UDP广播通信

    1、什么是广播

    单播：数据包发送方式只有一个接受方
    广播：同时发给局域网中的所有主机

    2、特点

    只有用户数据报套接字（使用UDP协议）才能广播

    3、广播地址

    以192.168.63.0网段为例： . .***.255 代表该网段的广播地址。发送给该地址的数据包被所有主机接收
    比如我们当前教室的局域网段 是 192.168.63.0 ,那么广播地址就是 192.168.63.255 
    sendto("你好",192.168.14.255);

    4、实现广播的过程（一定是使用UDP协议）

     

    广播发送端

    1、创建数据报套接字 UDP 
    int socketfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    2、设置socketfd套接字文件描述符的属性为 广播 。（也就是允许发送广播数据包SO_BROADCAST -----》使用广播方式传送 
    1. int on=1;
    2. setsockopt(sockfd , SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&on, sizeof(on));
    3、发送数据 ，指定接收方为广播地址 
    1. struct sockaddr_in sendAddr;
    2. sendAddr.sin_family = AF_INET;
    3. sendAddr.sin_port = htons(10000);
    4. sendAddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.14.255");//一定是广播地址，广播发送
    5. sendto(sockfd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr*)&sendAddr,sizeof(sendAddr));
    4、关闭 
    close();

    广播接收方

    1、创建用户数据报套接字 
    int socketfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    2、绑定(192.168.14.255)广播IP地址和端口号 （10000）
    注意：绑定的端口必须和发送方指定的端口相同 
    1. struct sockaddr_in ownAddr;
    2. ownAddr.sin_family = AF_INET;
    3. ownAddr.sin_port = htons(10000);
    4. //uint32_t htonl(uint32_t hostlong); 将 主机IP转为 网络IP
    5. ownAddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//INADDR_ANY(0.0.0.0) 代表本机所有的地址 
    6. //inet_addr("192.168.63.255");
    3、接收数据 
    recvfrom();
    4、关闭 
    close();

    练习1： 把广播通信进行实现

    发送端

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <unistd.h>
    3. #include <string.h>
    4. #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
    5. #include <sys/socket.h>
    6. #include <sys/socket.h>
    7. #include <netinet/in.h>
    8. #include <arpa/inet.h>
    9. 	   
    10. #define GUANG_IP	"192.168.11.255"
    11. #define GUANG_PORT	60001
    12.  
    13. int main()
    14. {
    15. 	//建立套接字
    16. 	int socket_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    17. 	if(socket_fd < 0)
    18. 	{
    19. 		perror("sokcet fail");
    20. 		return -1;
    21. 	}
    22. 	
    23. 	
    24. 	//设置广播属性
    25. 	int on=1;
    26. 	setsockopt(socket_fd , SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&on, sizeof(on));	
    27. 	
    28. 	//给广播地址发送数据
    29. 	struct sockaddr_in send_addr;
    30. 	send_addr.sin_family = AF_INET;
    31. 	send_addr.sin_port = htons(GUANG_PORT);
    32. 	send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(GUANG_IP);//广播地址
    33. 	
    34. 	char buf[1024] = {0};
    35. 	while(1)
    36. 	{	
    37. 		bzero(buf,sizeof(buf));
    38. 		scanf("%s",buf);
    39. 		//发送的是实际的长度
    40. 		sendto(socket_fd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&send_addr,sizeof(send_addr));
    41. 	}
    42. 	
    43. 	//关闭套接字
    44. 	close(socket_fd);
    45. }

    接收端

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <unistd.h>
    3. #include <string.h>
    4. #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
    5. #include <sys/socket.h>
    6. #include <sys/socket.h>
    7. #include <netinet/in.h>
    8. #include <arpa/inet.h>
    9. 	   
    10. #define GUANG_IP	"192.168.11.255"
    11. #define GUANG_PORT	60001
    12.  
    13. int main()
    14. {
    15. 	//建立套接字
    16. 	int socket_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    17. 	if(socket_fd < 0)
    18. 	{
    19. 		perror("sokcet fail");
    20. 		return -1;
    21. 	}
    22. 	
    23. 	//绑定广播地址
    24. 	struct sockaddr_in my_addr;
    25. 	my_addr.sin_family = AF_INET;
    26. 	my_addr.sin_port = htons(GUANG_PORT);
    27. 	my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);//INADDR_ANY本机任意IP地址--常用方法
    28. 	//send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(GUANG_IP);//广播地址
    29. 	bind(socket_fd,(struct sockaddr *)&my_addr,sizeof(my_addr));
    30. 	
    31. 	char buf[1024] = {0};
    32. 	int ret;
    33. 	struct sockaddr_in recv_addr;
    34. 	socklen_t addrlen = sizeof(recv_addr);
    35. 	while(1)
    36. 	{	
    37. 		bzero(buf,sizeof(buf));//清空缓冲区
    38. 		ret = recvfrom(socket_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&recv_addr,&addrlen);
    39. 		char *ip = inet_ntoa(recv_addr.sin_addr);
    40. 		int port = ntohs(recv_addr.sin_port);
    41. 		printf("[ip:%s port:%d] buf:%s ret:%d\n",ip,port,buf,ret);
    42. 	}
    43. 	
    44. 	//关闭套接字
    45. 	close(socket_fd);
    46. }

    二、UDP组播（群聊）

    1、概念

    组播是介于单播与广播之间，在一个局域网内，将某些主机添加到组中，并设置一个组地址.我们
    只需要将数据发送到组播地址即可，加入到该组的所有主机都能接收到数据

    2、组播特点

            需要给组播设置IP 地址，该 IP 必须是 D 类地址
            只有UDP 才能设置组播

    3、IP地址分类

    IP地址 = 网络号 + 主机号

     

    特殊地址 

    4、接收端怎么接收组播消息? -->需要加入组播属性的套接字 

    1. #define IP_ADD_MEMBERSHIP 加入组播
    2. // usr/include/linux/in.h
    3. struct ip_mreq {
    4. struct in_addr imr_multiaddr; /* 多播组的IP地址 224.0.0.10/
    5. struct in_addr imr_interface; /* 需要加入到多组的IP地址 192.168.53.134 */
    6. };

    5、组播通信的过程

     

    发送端

    1、创建UDP数据报套接字
    2、发送数据，往组播地址(224.0.0.10 )里面发送数据
    3、关闭

    接收端

    （要把接收端的IP地址加入到组播里面）
    1、创建UDP数据报套接字
    2、定义组播结构体 
    struct ip_mreq vmreq;
    3、设置组播ip（初始化 组播结构体） 
    1. inet_pton(AF_INET,"224.0.0.10",&vmreq.imr_multiaddr); // 组播地址
    2. inet_pton(AF_INET,"192.168.63.2",&vmreq.imr_interface); // 需要添加到组的ip
    3. #ininclude <arpa/inet.h>
    4. int inet_pton(int af, const char *src, void *dst);
    参数：
            af ： 你要选择哪一种协议族 IPV4 --》AF_INET 还是 IPV6--》AF_INET6
            src:本地IP地址
            dst：将本地IP地址转为网络IP地址存储到这里
    作用：
            将本地IP地址转为网络IP地址
     4、加入组播属性（也就是设置这个套接字 可以接收组播信息） 
    setsockopt(socketfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&vmreq,sizeof(vmreq));
     5、绑定地址 
    1. struct sockaddr_in saddr;
    2. saddr.sin_family = AF_INET;
    3. saddr.sin_port = htons(atoi(argv[1]));
    4. saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //htonl(INADDR_ANY) 代表 主机所有的地址
    5. bind(socketfd,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr));

     6、接收数据 

     recvfrom(......)

    发送端

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <string.h>
    3. #include <unistd.h>
    4. #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
    5. #include <sys/socket.h>
    6.  
    7. #include <netinet/in.h>
    8. #include <arpa/inet.h>
    9.  
    10. /*
    11. *发送端
    12. */
    13.  
    14. #define GROUP_IP	"224.0.0.10"
    15. #define GROUP_PORT	60002
    16.  
    17. int main()
    18. {
    19. 	//建立套接字
    20. 	int socket_fd;
    21. 	socket_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    22. 	if(socket_fd < 0)
    23. 	{
    24. 		perror("socket fail");
    25. 		return -1;
    26. 	}
    27. 	
    28. 	//往组播地址发送数据
    29. 	struct sockaddr_in send_addr;
    30. 	send_addr.sin_family = AF_INET;
    31. 	send_addr.sin_port = htons(GROUP_PORT);
    32. 	send_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(GROUP_IP);
    33. 	bind(socket_fd,(struct sockaddr *)&send_addr,sizeof(send_addr));	
    34. 	
    35. 	//往组播地址发送数据
    36. 	char buf[1024] = {0};
    37. 	int ret;
    38. 	while(1)
    39. 	{	
    40. 		bzero(buf,sizeof(buf));
    41. 		scanf("%s",buf);
    42.  
    43. 		sendto(socket_fd,buf,strlen(buf),0,(struct sockaddr *)&send_addr,sizeof(send_addr));
    44. 	}
    45. 	
    46. 	//关闭套接字
    47. 	
    48. 	close(socket_fd);
    49. }

    接收端

    1. #include <stdio.h>
    2. #include <string.h>
    3. #include <unistd.h>
    4. #include <sys/types.h>          /* See NOTES */
    5. #include <sys/socket.h>
    6.  
    7. #include <netinet/in.h>
    8. #include <arpa/inet.h>
    9.  
    10. /*
    11. * 接收端
    12. */
    13.  
    14. #define GROUP_IP	"224.0.0.10"
    15. #define GROUP_PORT	60002
    16.  
    17. int main()
    18. {
    19. 	//建立套接字
    20. 	int socket_fd;
    21. 	socket_fd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);
    22. 	if(socket_fd < 0)
    23. 	{
    24. 		perror("socket fail");
    25. 		return -1;
    26. 	}
    27. 	
    28. 	//定义组播结构体
    29. 	struct ip_mreq vmreq;
    30. 	
    31. 	//添加组播地址
    32. 	inet_pton(AF_INET,"224.0.0.10",&vmreq.imr_multiaddr);
    33. 	//将自己的ip添加到到组播地址中
    34. 	inet_pton(AF_INET,"192.168.11.2",&vmreq.imr_interface);
    35. 	
    36. 	//设置组播属性到套接字中
    37. 	setsockopt(socket_fd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&vmreq,sizeof(vmreq));
    38. 	
    39. 	//绑定本机任意地址
    40. 	struct sockaddr_in saddr;
    41. 	saddr.sin_family = AF_INET;
    42. 	saddr.sin_port = htons(60002);
    43. 	saddr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); //htonl(INADDR_ANY) 代表 主机所有的地址
    44. 	bind(socket_fd,(struct sockaddr *)&saddr,sizeof(saddr));	
    45. 	
    46. 	//接收数据
    47. 	struct sockaddr_in recv_addr;
    48. 	socklen_t addrlen = sizeof(recv_addr);
    49. 	
    50. 	char buf[1024] = {0};
    51. 	int ret;
    52. 	while(1)
    53. 	{	
    54. 		memset(buf,0,sizeof(buf));
    55. 		ret = recvfrom(socket_fd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&recv_addr,&addrlen);
    56. 		char *ip = inet_ntoa(recv_addr.sin_addr);
    57. 		int port = ntohs(recv_addr.sin_port);
    58. 		printf("[ip:%s port:%d] buf:%s ret:%d\n",ip,port,buf,ret);		
    59. 	}
    60. 	//关闭套接字
    61. 	close(socket_fd);
    62. }

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_48102054/article/details/127736689