linux 怎样加入一个多播组

应用程序通过命令字IP_ADD_MEMBERSHIP把一个socket加入到一个多播组，IP_ADD_MEMBERSHIP是一个IP层的命令字，其调用使用的参数是结构体struct ip_mreq，其定义如下：struct ip_mreq{struct in_addr imr_multiaddr struct in_addr imr_interface } 该结构体的两个成员分别用于指定所加入的多播组的组IP地址，和所要加入组的那个本地接口的IP地址。该命令字没有源过滤的功能，它相当于实现IGMPv1的多播加入服务接口。ip_setsockopt实现了该命令字，它通过调用ip_mc_join_group把socket加入到多播组。表示socket的结构体struct inet_sock有一个成员mc_list，它是一个结构体struct ip_mc_socklist的指针，实际上一个该结构体的链表，该结构体的定义如下：struct ip_mc_socklist{struct ip_mc_socklist *next struct ip_mreqn multi unsigned intsfmode struct ip_sf_socklist *sflist }next指向链表的下一个节点；multi表示组信息，即在哪一个本地接口上，加入到哪一个多播组；sfmode是过滤模式，取值为MCAST_INCLUDE或MCAST_EXCLUDE，分别表示只接收sflist所列出的那些源的多播数据报，和不接收sflist所列出的那些源的多播数据报；sflist是源列表，结构体struct ip_sf_socklist的定义如下：struct ip_sf_socklist{unsigned intsl_max unsigned intsl_count __u32 sl_addr[0] }sl_addr是源地址列表，sl_count应该是源地址列表中源地址的数量，sl_max应该是当前sl_addr数组的最大可容纳量(不确定)。对于通过调用IP_ADD_MEMBERSHIP加入的多播组，它会在struct inet_sock的mc_list的链表头添加如下一个节点：struct ip_mc_socklist{.next = 原来的链表头 .multi = 所加入的多播组，和接口信息 .sfmode = MCAST_EXCLUDE .sflist = NULL即不排除任何源地址，也就是不存在源过滤。}另外，一个socket所允许加入的多播组的最大数量也是有限制的，mc_list中节点的数量不允许超过sysctl_igmp_max_memberships(缺省为20)。ip_mc_join_group还需要通过ip_mreq.imr_interface的指定值找到要加入多播组的那个接口，并为接口设置状态(即该接口要加入哪个多播组，过滤哪些源，也就是为该接口增加一个组，如果要增加的组已存在，则增加该组的引用计数)。代表网络设备接口的结构体struct in_device有一个成员mc_list，这是一个结构体struct ip_mc_list的链表，该结构体的定义如下：struct ip_mc_list{struct in_device*interface unsigned long multiaddr struct ip_sf_list *sources struct ip_sf_list *tomb unsigned intsfmode unsigned long sfcount[2] struct ip_mc_list *next struct timer_list timer int users atomic_trefcnt spinlock_t lock chartm_running charreporter charunsolicit_count charloaded unsigned char gsquery unsigned char crcount }interface指向网络设备接口，multicast即为加入的组的多播地址，users记录当前有几个socket在该接口上加入了该多播组。sfcount是一个有两个元素的数组，分别记录在该接口上加入多播组的socket的过滤模式为EXCLUDE和INCLUDE的数量，sfmode为该接口本身的过滤模式。sources为源地址列表，该结构体具体内容稍后再分析。timer为主动报告定时器，当一个接口(注意：不是socket)新加入到一个多播组，需要向多播路由器发送一个igmp报告，以通知多播路由器需要向本地网络转发该组的数据报。tm_running是一个标志，如果timer当前正在运行，则置1，否则置0。reporter也是一个标志，如果当前正要开始发送igmp报告，则置该标志为1，否则为0。unsolicit_count是当一个接口新加入到一个多播组时，发送主动报告的次数，值赋为IGMP_Unsolicited_Report_Count(缺省值为2)。loaded也是一个标志，当该接口上的该多播组被加入时，需要通知硬件过滤器，通知完成即置该标志为1，否则为0。该结构体比较复杂，先看通过IP_ADD_MEMBERSHIP命令字把一个socket加入到一个新的多播组，会使struct in_device的mc_list中增加一个什么样的节点。下面是生成的节点的情况：struct ip_mc_list{.interface = in_dev .multiaddr = 多播组地址 .source = NULL//源过滤列表为空。.tomb = NULL .sfmode = MCAST_EXCLUDE //EXCLUDE模式，即不过滤任何源。.sfcount[MCAST_EXCLUDE] = 1 .sfcount[MCAST_INCLUDE] = 0//即该节点上该多播组有一个socket加入，过滤模式为EXCLUDE。.users = 1 //有一个用户。.refcnt = 1//引用计数为1.tm_running = 0 .unsolicit_count = 2 ... ...}新生成的节点加入到mc_list链表中后，要通知网络设备接口的硬件，以使它的过滤机制可以接收进该多播组的数据报，同时也要通知多播路由器。首先要把多播地址映射成以太网地址，映射规则是把多播IP地址的低23位放到以太网多播地址01-00-5E-00-00-00(16进制)的低23位。因为一个IP组地址有28位有效位(除去高位的1110)，所以有可能出现多个组地址被映射成同一个以太网多播地址，具体实现见ip_eth_mc_map。然后把这个mac地址加到硬件的过滤机制中。具体的实现在函数dev_mc_add中。代表网络设备接口的结构体struct net_device也有一个成员mc_list，它是一个结构体struct dev_mc_list的链表，该结构体的定义如下：struct dev_mc_list{struct dev_mc_list *next __u8dmi_addr[MAX_ADDR_LEN] unsigned char dmi_addrlen int dmi_users int dmi_gusers }next指向链表下一个节点，dmi_addr是多播mac地址，dmi_addrlen为多播mac地址的长度，dmi_users是在节点被重复到加入到设备上的次数，struct net_device还有一个成员mc_count，用于记录链表中节点的数量。dev_mc_add创建一个新的struct dev_mc_list节点，加入到链表中，并通过调用网络设备接口的成员函数set_multicast_list来启用设备的过滤机制。最后一步发送主动成员报告，这里，首先忽略IGMPv1和IGMPv2存在的情况。如果要加入的多播组是IGMP_ALL_HOSTS(224.0.0.1)，则不需要发送成员报告。否则启用定时器struct in_device->mr_ifc_timer(接口状态改变定时器)，该定时器在设备初始化的时候被建立，其超时处理函数是igmp_ifc_timer_expire，它发送一个IGMPv3的报告，然后再次启用定时器。也就是说，第一个主动成员报告立即发出，然后在一个0到IGMP_Unsolicited_Report_Interval(缺省为10秒)之间的一个时间后，发出第二个主动成员报告，连续发出IGMP_Unsolicited_Report_Count(缺省值为2)个。测试环境中要加入的多播组是224.0.1.1，发出的IGMPv3报告如下：数据含义22 第3版成员关系报告00 8bit保留，必须为0f8 fc 校验和00 00 16bit保留，必须为000 01 组记录的数量，为1下面为一条组记录：04 类型为CHANGE_TO_EXCLUDE_MODE，改变到EXCLUDE过滤模式00 辅助数据长度00 00 源地址的数量e0 00 01 01 组地址224.0.1.1

linux一般使用ifconfig命令修改linux主机的ip、网关或子网掩码。

1．命令格式：

ifconfig [网络设备] [参数]

2．命令功能：

ifconfig 命令用来查看和配置网络设备。当网络环境发生改变时可通过此命令对网络进行相应的配置。

3．命令参数：

up 启动指定网络设备/网卡。

down 关闭指定网络设备/网卡。该参数可以有效地阻止通过指定接口的IP信息流，如果想永久地关闭一个接口，我们还需要从核心路由表中将该接口的路由信息全部删除。

arp 设置指定网卡是否支持ARP协议。

-promisc 设置是否支持网卡的promiscuous模式，如果选择此参数，网卡将接收网络中发给它所有的数据包

-allmulti 设置是否支持多播模式，如果选择此参数，网卡将接收网络中所有的多播数据包

-a 显示全部接口信息

-s 显示摘要信息（类似于 netstat -i）

add 给指定网卡配置IPv6地址

del 删除指定网卡的IPv6地址

配置网卡最大的传输单元

mtu 设置网卡的最大传输单元 (bytes)

netmask 设置网卡的子网掩码。掩码可以是有前缀0x的32位十六进制数，也可以是用点分开的4个十进制数。如果不打算将网络分成子网，可以不管这一选项；如果要使用子网，那么请记住，网络中每一个系统必须有相同子网掩码。

tunel 建立隧道

dstaddr 设定一个远端地址，建立点对点通信

-broadcast 为指定网卡设置广播协议

-pointtopoint 为网卡设置点对点通讯协议

multicast 为网卡设置组播标志

address 为网卡设置IPv4地址

txqueuelen 为网卡设置传输列队的长度

4．使用实例：

实例1：显示网络设备信息（激活状态的）

命令：

ifconfig

输出：

[root@localhost ~]# ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:56:BF:26:20

inet addr:192.168.120.204 Bcast:192.168.120.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:8700857 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:31533 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:596390239 (568.7 MiB) TX bytes:2886956 (2.7 MiB)

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:2856 (2.7 KiB) TX bytes:2856 (2.7 KiB)

说明：

eth0 表示第一块网卡， 其中 HWaddr 表示网卡的物理地址，可以看到目前这个网卡的物理地址(MAC地址）是 00:50:56:BF:26:20

inet addr 用来表示网卡的IP地址，此网卡的 IP地址是 192.168.120.204，广播地址， Bcast:192.168.120.255，掩码地址Mask:255.255.255.0

lo 是表示主机的回坏地址，这个一般是用来测试一个网络程序，但又不想让局域网或外网的用户能够查看，只能在此台主机上运行和查看所用的网络接口。比如把 HTTPD服务器的指定到回坏地址，在浏览器输入 127.0.0.1 就能看到你所架WEB网站了。但只是您能看得到，局域网的其它主机或用户无从知道。

第一行：连接类型：Ethernet（以太网）HWaddr（硬件mac地址）

第二行：网卡的IP地址、子网、掩码

第三行：UP（代表网卡开启状态）RUNNING（代表网卡的网线被接上）MULTICAST（支持组播）MTU:1500（最大传输单元）：1500字节

第四、五行：接收、发送数据包情况统计

第七行：接收、发送数据字节数统计信息。

实例2：启动关闭指定网卡

命令：

ifconfig eth0 up

ifconfig eth0 down

输出：

说明：

ifconfig eth0 up 为启动网卡eth0 ；ifconfig eth0 down 为关闭网卡eth0。ssh登陆linux服务器 *** 作要小心，关闭了就不能开启了，除非你有多网卡。

实例3：为网卡配置和删除IPv6地址

命令：

ifconfig eth0 add 33ffe:3240:800:1005::2/64

ifconfig eth0 del 33ffe:3240:800:1005::2/64

输出：

说明：

ifconfig eth0 add 33ffe:3240:800:1005::2/64 为网卡eth0配置IPv6地址；

ifconfig eth0 add 33ffe:3240:800:1005::2/64 为网卡eth0删除IPv6地址；

练习的时候，ssh登陆linux服务器 *** 作要小心，关闭了就不能开启了，除非你有多网卡。

实例4：用ifconfig修改MAC地址

命令：

ifconfig eth0 hw ether 00:AA:BB:CC:DD:EE

输出：

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 down //关闭网卡

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 hw ether 00:AA:BB:CC:DD:EE //修改MAC地址

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 up //启动网卡

[root@localhost ~]# ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:AA:BB:CC:DD:EE

inet addr:192.168.120.204 Bcast:192.168.120.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:8700857 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:31533 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:596390239 (568.7 MiB) TX bytes:2886956 (2.7 MiB)

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:2856 (2.7 KiB) TX bytes:2856 (2.7 KiB)

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 hw ether 00:50:56:BF:26:20 //关闭网卡并修改MAC地址

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 up //启动网卡

[root@localhost ~]# ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:56:BF:26:20

inet addr:192.168.120.204 Bcast:192.168.120.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:8700857 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:31533 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:596390239 (568.7 MiB) TX bytes:2886956 (2.7 MiB)

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:68 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:2856 (2.7 KiB) TX bytes:2856 (2.7 KiB)

说明：

实例5：配置IP地址

命令：

输出：

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 192.168.120.56

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 192.168.120.56 netmask 255.255.255.0

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 192.168.120.56 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.120.255

说明：

ifconfig eth0 192.168.120.56

给eth0网卡配置IP地：192.168.120.56

ifconfig eth0 192.168.120.56 netmask 255.255.255.0

给eth0网卡配置IP地址：192.168.120.56 ，并加上子掩码：255.255.255.0

ifconfig eth0 192.168.120.56 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.120.255

/给eth0网卡配置IP地址：192.168.120.56，加上子掩码：255.255.255.0，加上个广播地址： 192.168.120.255

实例6：启用和关闭ARP协议

命令：

ifconfig eth0 arp

ifconfig eth0 -arp

输出：

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 arp

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 -arp

说明：

ifconfig eth0 arp 开启网卡eth0 的arp协议；

ifconfig eth0 -arp 关闭网卡eth0 的arp协议；

实例7：设置最大传输单元

命令：

ifconfig eth0 mtu 1500

输出：

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 mtu 1480

[root@localhost ~]# ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:56:BF:26:1F

inet addr:192.168.120.203 Bcast:192.168.120.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1480 Metric:1

RX packets:8712395 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:36631 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:597062089 (569.4 MiB) TX bytes:2643973 (2.5 MiB)

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:9973 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:9973 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:518096 (505.9 KiB) TX bytes:518096 (505.9 KiB)

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 mtu 1500

[root@localhost ~]# ifconfig

eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:50:56:BF:26:1F

inet addr:192.168.120.203 Bcast:192.168.120.255 Mask:255.255.255.0

UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1

RX packets:8712548 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:36685 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:1000

RX bytes:597072333 (569.4 MiB) TX bytes:2650581 (2.5 MiB)

lo Link encap:Local Loopback

inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0

UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

RX packets:9973 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

TX packets:9973 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

collisions:0 txqueuelen:0

RX bytes:518096 (505.9 KiB) TX bytes:518096 (505.9 KiB)

[root@localhost ~]#

说明：

设置能通过的最大数据包大小为 1500 bytes

备注：用ifconfig命令配置的网卡信息，在网卡重启后机器重启后，配置就不存在。要想将上述的配置信息永远的存的电脑里，那就要修改网卡的配置文件了。

---