读书笔记:在局域网中实现多播功能

  最近一直在看《Unix网络编程》这本书，觉得这本书很适合初学socket编程的人(比如说我自己 ^_^ )。我一直对于多播的实现比较模糊，在看了书上的多播部分的介绍，才发现在程序中实现一个基本的多播功能是如此简单。

  在这里我不想照本宣科的大说什么理论，概念的东东，我的目的是说明在我们的代码中如何实现多播功能。

  开发环境: VC 6.0(sp5), 使用winsock2(ws2_32.lib)
  测试环境: 三台机器位于两个不同的AD域中,所有机器都是windows 2000(SP4)的操作系统。 sz09和kenfilweb4位于域kenfilszwin2k, kenfil-sz18是域sz18-domain域的一台DC。

  对于局域网来说，我们可以使用的多播地址为224.0.0.0-224.0.0.255(想知道为什么？看看书吧。:-) )

  多播是通过设置套接口(socket, 来自书上的翻译)选项来实现的，这个套接口必须是一个UDP的套接口

  IP_ADD_MEMBERSHIP: 加入一个多播组
  IP_DROP_MEMBERSHIP: 离开一个多播组
  IP_MULTICAST_IF: 指定外出多播数据报的外出接口 
  IP_MULTICAST_TTL: TTL数
 IP_MULTICAST_LOOP: 是否禁止回馈，我的理解是一台机器是否可以接收到自己发送的多播数据报在设置IP_ADD_MEMBERSHIP和IP_DROP_MEMBERSHIP选项的时候，我们需要用到ip_mreq结构, 要使用此结构，你必须include , 并确保此include位于include 之下

  程序功能：程序读取用户输入的行发送到多播组，加入多播组的任何客户端应该显示从多播组中读到的数据。

  实现代码如下:

  //Project Setting -> C/C++ -> Code Generation -> 确认选中"Debug Multithreaded"

  #include
  #include //注意这里的include文件顺序
  #include
  #include //_beginthread要求

  #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

  using namespace std;

const char* MULTICAST_IP = "224.0.0.99"; //多播组地址
  const int MULTICAST_PORT = 2002; //多播组端口

  const int BUFFER_SIZE = 1024;

  void do_send(void* arg); //读取用户输入并发送到多播组线程函数
  void do_read(void* arg); //读物多播组数据函数

  int main()
  {
  WSAData wsaData;

  if( WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &wsaData) != 0 )
  {
  cout<<"Error in WSAStartup"< return 0;
  }

  SOCKET server;
  server = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); //创建一个UDP套接口
  cout<<"create socket: "<
  int ret ;

  const int on = 1; //允许程序的多个实例运行在同一台机器上
  ret = setsockopt(server, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char *)&on, sizeof(on));
  if( ret == SOCKET_ERROR )
  {
  WSACleanup();

  cout<<"Error in setsockopt(SO_REUSEADDR): "< return 0;
  }

  const int routenum = 10;
  ret = setsockopt(server,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_TTL,/
  (char*)&routenum,sizeof(routenum));
  if( ret == SOCKET_ERROR )
  {
  WSACleanup();
  cout<<"Error in setsockopt(IP_MULTICAST_TTL): "< return 0;
  }

  const int loopback = 0; //禁止回馈
  ret = setsockopt(server,IPPROTO_IP,IP_MULTICAST_LOOP,/
  (char*)&loopback,sizeof(loopback));
  if( ret == SOCKET_ERROR )
  {
  WSACleanup();

  cout<<"Error in setsockopt(IP_MULTICAST_LOOP): "< return 0;
  }

  sockaddr_in local;
  memset(&local, 0, sizeof(local));
  local.sin_family = AF_INET;
  local.sin_port = htons(MULTICAST_PORT);
  local.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;

  ret = bind(server, (sockaddr*)(&local), sizeof(local));
  if( ret == SOCKET_ERROR )
  {
  WSACleanup();

  cout<<"Error in bind: "< return 0;
  }

  ip_mreq mreq;
  memset(&mreq, 0, sizeof(mreq));
  mreq.imr_interface.S_un.S_addr = INADDR_ANY;
  mreq.imr_multiaddr.S_un.S_addr = inet_addr(MULTICAST_IP);

  //加入一个多播组
  ret = setsockopt(server,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,/
  (char*)&mreq,sizeof(mreq));
  if( ret == SOCKET_ERROR )
  {
  WSACleanup();
  cout<<"Error in setsockopt(IP_ADD_MEMBERSHIP): "< return 0;
  }

  //创建了两个线程，一个读用户输入并发送，一个读多播组数据
  HANDLE hHandle[2];
  hHandle[0] = (HANDLE)_beginthread(do_send,0,(void*)server);
  hHandle[1] = (HANDLE)_beginthread(do_read,0,(void*)server);

  //如果用户输入结束，程序就终止了
  WaitForSingleObject(hHandle[0], INFINITE);

  WSACleanup();

  return 0;
  }

  void do_send(void* arg)
  {
  SOCKET server = (SOCKET)arg;

  char sendline[BUFFER_SIZE+1];

  sockaddr_in remote;
  memset(&remote, 0, sizeof(remote));
  remote.sin_addr.s_addr = inet_addr ( MULTICAST_IP );
  remote.sin_family = AF_INET ;
  remote.sin_port = htons(MULTICAST_PORT);

  for(;;) //读取用户输入知道用户输入"end"
  {
  cin.getline(sendline, BUFFER_SIZE);

  if(strncmp(sendline,"end",3)==0)
  break;

  //发送用户输入的数据到多播组
  sendto(server, sendline, strlen(sendline), 0, (sockaddr*)(&remote), sizeof(remote));
  }

  cout<<"do_send end..."<}

  void do_read(void* arg)
  {
  SOCKET server = (SOCKET)arg;

  char buf[BUFFER_SIZE+1];
  int ret;

  sockaddr_in client;
  int clientLen;

  for(;;) //一直读取知道主线程终止
  {
  clientLen = sizeof(client);
  memset(&client, 0, clientLen);

  ret = recvfrom(server, buf, BUFFER_SIZE, 0, (sockaddr*)(&clientLen), &clientLen);
  if ( ret == 0) //do_read在用户直接回车发送了一个空字符串
  {
  continue;
  }
  else if( ret == SOCKET_ERROR )
  {
  if( WSAGetLastError() == WSAEINTR ) //主线程终止recvfrom返回的错
  break;

  cout<<"Error in recvfrom: "< break ;
  }
  buf[ret] = '/0';
  cout<<"received: "< }

  cout<<"do_read end..."<}

  当然上面的代码如果应用到实际的程序中还需要作更多的工作，不过实现多播功能真的很简单，不是吗 :-)

  我只是刚刚才开始学习网络编程方面的东东，上面的代码如果你认为有什么问题，请直接发email给我。

  参考资料: 《Unix网络编程(第一卷) 套接口API和X/Open传输接口API》[美] W.Richard Stevens 著