组播发送端接收端，广播发送端接收端

1. 组播

1）概念

1. 广播方式是发送给同一网段下的所有主机，过多的广播会占用大量网络带宽，会造成广播风暴，影响正常通讯；

2. 主机之间一对一组的通讯模式，也就是只有加入了同一个组的主机可以接收到此组内的所有数据;

3. 网络中的交换机和路由器只向需求者复制并转发数据;

4. 组播IP地址： D类IP地址： 224.0.0.0~239.255.255.255

2）组播的发送端流程（类似客户端）

1. 创建报式套接字（socket）

2. 可选择绑定也可以不绑定地址信息结构体（bind）

3. 填充接收方的IP地址及端口：IP地址：组播IP地址（224.0.0.0~239.255.255.255）

4. 发送数据（sendto）

3）组播的接收端流程（类似服务器）

1. 创建报式套接字（socket）

2. 加入多播组（setsockopt）

3. 必须绑定地址信息结构体：IP地址：绑定组播IP地址（例如：224.1.2.3 或者 0.0.0.0）和端口（bind）注意：绑定的组播IP和端口号必须与发送方填充的一致;

4. 等待接收数据（recvfrom）

4）如何加入多播组

功能：获取和设置网络属性;

头文件：

#include<sys/types.h> /* See NOTES */

#include<sys/socket.h>

原型：

int setsockopt(int sockfd, int level, int optname, const void *optval, socklen_t optlen); 参数：

int sockfd：指定要设置属性的套接字;

int level：指定要控制套接字的层次;

IPPROTO_IP： IP选项; man 7 ip

int optname：指定控制方式;

IP_ADD_MEMBERSHIP

void *optval：根据optname的不同，数据类型不同;

struct ip_mreqn {

struct in_addr imr_multiaddr; //组播Ip地址的网络字节序

struct in_addr imr_address; //本机IP地址的网络字节序

int imr_ifindex; //当前使用的网络设备索引号

/*1.ifconfig 找到网卡名例如："ens33".

ip ad 找到"ens33"对应的索引号，例如：2

2.通过函数的方式查找

if_nametoindex(网卡的名字); 例如：

if_nametoindex("ens33");

3.填0，默认索引号*/

};

socklen_t optlen：optval指向的变量的大小;

返回值：

成功，返回0;

失败，返回-1，更新errno;

5）发送端代码

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include <unistd.h>#define ERR_MSG(msg) do{\
printf("line = %d\n", __LINE__);\
perror(msg); \
}while(0)#define GRP_IP "224.1.2.3"   //宏定义组播IP
#define GRP_POINT 2222           //宏定义端口号 与接收方端口号一致int main(int argc, char const *argv[])
{//创建报式套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(-1 == sockfd){                  //如果创建失败ERR_MSG("socket");             //输出错误return -1;}printf("client created socket success\n");   //创建套接字成功输出提示//绑定服务器的ip和端口//结构体初始化struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(GRP_POINT);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(GRP_IP);socklen_t addrlen = sizeof(addr);char buf[32] = "";      //发送消息存储的字符串while (1){//发送信息给接收端bzero(buf,sizeof(buf));   //清空字符串printf("请输入发送给接收方的信息:");fgets(buf,sizeof(buf),stdin);buf[strlen(buf)-1] = 0; //将从终端收到的消息\n改为\0ssize_t resend = sendto(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&addr,addrlen);  //发送buf中的信息给接收端if(-1 == resend){                  //如果发送失败ERR_MSG("send");             //输出错误return -1;}printf("sendto success\n");   //发送成功输出提示}//关闭套接字close(sockfd);printf("exit\n");return 0;
}

6）接收端代码

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include <unistd.h>
#include<net/if.h>#define ERR_MSG(msg) do{\
printf("line = %d\n", __LINE__);\
perror(msg); \
}while(0)#define GRP_IP "224.1.2.3"   //宏定义接收端组播IP
#define GRP_POINT 2222           //宏定义接收端端口int main(int argc, char const *argv[])
{//创建报式套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(-1 == sockfd){                  //如果创建失败ERR_MSG("socket");             //输出错误return -1;}printf("Server created socket success\n");   //创建套接字成功输出提示//绑定接收端的ip和端口//结构体初始化struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(GRP_POINT);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(GRP_IP);socklen_t addrlen = sizeof(addr);int rb = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen);if(-1 == rb){                  //如果绑定失败ERR_MSG("bind");              //输出错误return -1;}printf("bind success\n");  //套接字与服务端ip和端口绑定成功输出提示//加入多播组struct ip_mreqn mq;mq.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr(GRP_IP);  //组播IPmq.imr_address.s_addr = inet_addr("192.168.8.120");  //本机ipmq.imr_ifindex = if_nametoindex("ens33");   //网卡设备索引号if(setsockopt(sockfd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mq,sizeof(mq)) < 0){   //加入多播组ERR_MSG("setsockopt");return -1;}//接收发送端的信息char buf[32] = "";      //接收发送端发来消息存储的字符串ssize_t res = 0;struct sockaddr_in actaddr;      //定义接收客户端ip和端口号的结构体socklen_t actaddrlen = sizeof(actaddr);while (1){ bzero(buf,sizeof(buf));    //清空字符串，接收客户端发来的消息ssize_t srecv = recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&actaddr,&addrlen);if(-1 == srecv){                  ERR_MSG("recv");        //接收失败输出错误return -1;}printf("Server recv [%s: %d]: %s success\n",inet_ntoa(actaddr.sin_addr),ntohs(actaddr.sin_port),buf);//打印发送端ip、端口号和发来的消息}//关闭套接字close(sockfd);printf("exit\n");return 0;
}

2. 广播

1）概念

1. 主机之间一对多的通信方式，网络对其中每一台主机发出的信息都进行无条件复制并转发;

2. 所有主机都可以接收到所有信息，无论你是否需要，由于其不用路径选择，所以其网络成本比较低；

3. 禁止广播数据穿过路由器，防止广播数据造成大面积影响

4. 只有UDP才能广播

5. 广播的地址：主机号全是1

192.168.1.41那么他的广播地址192.168.1.255；

255.255.255.255 给所有网段中的所有主机发送广播，但是由于广播数据不能穿过路由器，所以实际上是给当前局域网下的主机发送；

2）广播的发送端流程（类似客户端）

1. 创建报式套接字（socket）

2. 可选择绑定也可以不绑定地址信息结构体（bind）

3. 设置网络属性：允许广播，如果不设置，默认是不允许的（setsockopt）

4. 填充广播的地址信息结构体：端口号 IP地址（广播IP 例如192.168.1.255 255.255.255.255）

5. 发送数据（sendto）

3）广播的接收端流程（类似服务器）

1. 创建报式套接字（socket）

2. 必须绑定地址信息结构体：绑定广播IP地址（192.168.1.255 或者 0.0.0.0）和端口号（bind）注意：绑定的端口号必须和发送端填充的端口号一致；

3. 等待接收数据（recvfrom）

4）发送方代码

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include <unistd.h>#define ERR_MSG(msg) do{\
printf("line = %d\n", __LINE__);\
perror(msg); \
}while(0)#define IP "192.168.8.255"   //宏定义接收端IP
#define POINT 2222           //宏定义接收端端口int main(int argc, char const *argv[])
{//创建报式套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(-1 == sockfd){                  //如果创建失败ERR_MSG("socket");             //输出错误return -1;}printf("client created socket success\n");   //创建套接字成功输出提示//绑定接收端的ip和端口//结构体初始化struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(POINT);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);socklen_t addrlen = sizeof(addr);//设置广播int broadcast = 1;socklen_t broadcast_len = sizeof(broadcast);if(setsockopt(sockfd,SOL_SOCKET,SO_BROADCAST,&broadcast,broadcast_len) < 0){perror("setsockopt");return -1;}printf("broadcast set success\n");char buf[32] = "";      //存储发送端发出消息的字符串while (1){//发送信息给接收端bzero(buf,sizeof(buf));   //清空字符串printf("请输入发送给接收方的信息:");fgets(buf,sizeof(buf),stdin);buf[strlen(buf)-1] = 0; //将从终端收到的消息\n改为\0ssize_t resend = sendto(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&addr,addrlen);  //发送buf中的信息给接收端if(-1 == resend){                  //如果发送失败ERR_MSG("send");             //输出错误return -1;}printf("sendto success\n");   //发送成功输出提示}//关闭套接字close(sockfd);printf("exit\n");return 0;
}

5）接收方代码

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<string.h>
#include <unistd.h>#define ERR_MSG(msg) do{\
printf("line = %d\n", __LINE__);\
perror(msg); \
}while(0)#define IP "192.168.8.255"   //宏定义接收端私网
#define POINT 2222           //宏定义接收端端口int main(int argc, char const *argv[])
{//创建报式套接字int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0);if(-1 == sockfd){                  //如果创建失败ERR_MSG("socket");             //输出错误return -1;}printf("created socket success\n");   //创建套接字成功输出提示//绑定接收端的ip和端口//结构体初始化struct sockaddr_in addr;addr.sin_family = AF_INET;addr.sin_port = htons(POINT);addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP);socklen_t addrlen = sizeof(addr);int rb = bind(sockfd,(struct sockaddr*)&addr,addrlen);if(-1 == rb){                  //如果绑定失败ERR_MSG("bind");              //输出错误return -1;}printf("bind server success\n");  //套接字与服务端ip和端口绑定成功输出提示//接收发送端的信息char buf[32] = "";      //接收发送端发来消息存储的字符串ssize_t res = 0;struct sockaddr_in actaddr;      //定义接收发送端ip和端口号的结构体socklen_t actaddrlen = sizeof(actaddr);while (1){bzero(buf,sizeof(buf));    //清空字符串，接收发送端发来的消息ssize_t srecv = recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&actaddr,&addrlen);if(-1 == srecv){                  ERR_MSG("recv");        //接收失败输出错误return -1;}printf("recv [%s: %d]: %s success\n",inet_ntoa(actaddr.sin_addr),ntohs(actaddr.sin_port),buf);}//关闭套接字close(sockfd);printf("exit\n");return 0;
}

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