11.3.4 内核中的多播

11.3.4  内核中的多播

Linux内核中的多播是利用结构struct ip_mc_socklist来将多播的各个方面连接起来的，其示意图如图11.7所示。

 

 

图11.7  多播的内核结构

struct inet_sock {

    ...

    __u8                mc_ttl;     /*多播TTL*/

    ...

    __u8                ...

                        mc_loop:1;      /*多播回环设置*/

    int                 mc_index;       /*多播设备序号*/

    __be32              mc_addr;        /*多播地址*/

    struct ip_mc_socklist   *mc_list;   /*多播群数组*/

    ...

};

 

q      结构成员mc_ttl用于控制多播的TTL；

q      结构成员mc_loop表示是否回环有效，用于控制多播数据的本地发送；

q      结构成员mc_index用于表示网络设备的序号；

q      结构成员mc_addr用于保存多播的地址；

q      结构成员mc_list用于保存多播的群组。

1．结构ip_mc_socklist

结构成员mc_list的原型为struct ip_mc_socklist，定义如下：

 

struct ip_mc_socklist

{

    struct ip_mc_socklist   *next;

    struct ip_mreqn     multi;

    unsigned int        sfmode;     /*MCAST_{INCLUDE,EXCLUDE}*/

    struct ip_sf_socklist   *sflist;

};

 

q      成员参数next指向链表的下一个节点。

q      成员参数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。

q      成员参数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。

q      成员参数sflist是源列表。

2．结构ip_mreqn

multi成员的原型为结构struct ip_mreqn，定义如下：

 

struct ip_mreqn

{

    struct in_addr  imr_multiaddr;      /*多播组的IP地址*/

    struct in_addr  imr_address;        /*本地址网络接口的IP地址*/

    int         imr_ifindex;            /*网络接口序号*/

};

 

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。

3．结构ip_sf_socklist

成员sflist的原型为结构struct ip_sf_socklist，定义如下：

 

struct ip_sf_socklist

{

    unsigned int    sl_max;      /*当前sl_addr数组的最大可容纳量*/

    unsigned int    sl_count;    /*源地址列表中源地址的数量*/

    __u32         sl_addr[0];     /*源地址列表*/

};

 

q      成员参数sl_addr表示是源地址列表；

q      成员参数sl_count表示是源地址列表中源地址的数量；

q      成员参数sl_max表示是当前sl_addr数组的最大可容纳量（不确定）。

4．选项IP_ADD_MEMBERSHIP

选项IP_ADD_MEMBERSHIP用于把一个本地的IP地址加入到一个多播组，在内核中其处理过程如图11.8所示，在应用层调用函数setsockopt()函数的选项IP_ADD_MEMBE- RSHIP后，内核的处理过程如下，主要调用了函数ip_mc_join_group()。

 

 

 

 

图11.8  选项IP_ADD_MEMBERSHIP的内核处理过程

（1）将用户数据复制如内核。

（2）判断广播IP地址是否合法。

（3）查找IP地址对应的网络接口。

（4）查找多播列表中是否已经存在多播地址。

（5）将此多播地址加入列表。

（6）返回处理值。

5．选项IP_DROP_MEMBERSHIP

选项IP_DROP_MEMBERSHIP用于把一个本地的IP地址从一个多播组中取出，在内核中其处理过程如图11.9所示，在应用层调用setsockopt()函数的选项IP_DROP_ MEMBERSHIP后，内核的处理过程如下，主要调用了函数ip_mc_leave_group()。

 

图11.9  选项IP_DROP_MEMBERSHIP的内核处理过程

（1）将用户数据复制入内核。

（2）查找IP地址对应的网络接口。

（3）查找多播列表中是否已经存在多播地址。

（4）将此多播地址从源地址中取出。

（5）将此地址结构从多播列表中取出。

（6）返回处理值。