linux网络编程：广播编程

概述

在生活中广播无处不在，像平时在大街上卖物品的商人，在进行推广产品的时候往往都是使用一个喇叭来进行吆喝：“十块钱买不了吃亏，十块钱买不了上当，走过路过千万不要错过”，这就是广播。



那么在网络中的广播又是什么样子的呢？

网络上的广播指：由一台主机向该主机所在子网内（同一个局域网）的所有主机发送数据的方式。如下图的
1 号主机广播给 2、3、4、5 号主机发送数据：



实现广播，离不开广播地址，同一个子网（局域网）的所有主机网卡都会接收所在网段广播地址的数据包。广播地址应用于局域网内的所有主机。

广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中（通常指同一子网）所有工作站进行发送的一个地址。

广播地址主要分为两类

1)受限广播

路由器从来不会转发受限广播的数据包，但同一个子网的所有主机都会接收到受限广播的数据包。

IP 地址的网络字段和主机字段全为 1 就是受限广播地址255.255.255.255。

2)直接广播（也叫定向广播）

直接广播可以被路由转发，发送到目标网络的所有主机，如：ip地址为 192.168.2.1的主机也可以发送广播到 192.168.1.0 这个网络。当然不是所有的路由器，通常路由器是默认阻止直接广播的（可以设置不阻止）。

IP 地址的网络字段定义这个网络，主机字段通常全为 1，如192.168.10.0/24 的直接广播（定向广播）地址为：192.168.10.255。

广播特点

对于一个带网卡设备的主机，它能接收到哪些网络数据包呢？

1）网卡会接收目的 ip 和它的 ip 地址相同的数据包（至于能不能到应用层我们暂时不管，至于MAC地址如何确定我们暂时也不管），这个就是单播传输数据。

2）网卡会接收到目的 ip 为广播地址数据包，这个广播地址的 MAC 地址为：ff:ff:ff:ff:ff:ff 。

3）如果这个主机加入了多播组，它也会接收该多播组地址的数据包，

广播只能用 UDP 或原始IP实现，不能用 TCP。

UDP 广播特点如下：

处于同一子网的所有主机都必须处理数据。

UDP 数据包会沿协议栈向上一直到
UDP 层，因为到 UDP 层，端口不匹配的话，数据才会丢弃，如下图，所以，运行音视频等较高速率工作的应用，会带来较大的负担。

广播示例使用

默认的情况下，不允许发送广播数据包，需要修改套接口选项：

int setsockopt( int sockfd, 

int level,  

int optname,

const void *optval,   

socklen_t optlen);

功能：

设置套接字选项

参数：

sockfd：套接字

其它参数说明如下：



注意：optval的值应该这样填，定义一个赋值为 1 的整型变量，int opt=1, 然后把这个变量的地址放这个位置，如：&opt

返回值：

        成功执行返回0，否则返回-1

// 发送端
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

using namespace std;

int main()
{
setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
fflush(stdout);

int sock = -1;
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
{
cout<<"socket error"<<endl;
return false;
}

const int opt = 1;
//设置该套接字为广播类型，
int nb = 0;
nb = setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (char *)&opt, sizeof(opt));
if(nb == -1)
{
cout<<"set socket error..."<<endl;
return false;
}

struct sockaddr_in addrto;
bzero(&addrto, sizeof(struct sockaddr_in));
addrto.sin_family=AF_INET;
addrto.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_BROADCAST);
addrto.sin_port=htons(6000);
int nlen=sizeof(addrto);

while(1)
{
sleep(1);
//从广播地址发送消息
char smsg[] = {"abcdef"};
int ret=sendto(sock, smsg, strlen(smsg), 0, (sockaddr*)&addrto, nlen);
if(ret<0)
{
cout<<"send error...."<<ret<<endl;
}
else
{
printf("ok ");
}
}

return 0;
}

接收端程序：

// 接收端 http://blog.csdn.net/robertkun 
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>

using namespace std;

int main()
{
setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);
fflush(stdout);

// 绑定地址
struct sockaddr_in addrto;
bzero(&addrto, sizeof(struct sockaddr_in));
addrto.sin_family = AF_INET;
addrto.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
addrto.sin_port = htons(6000);

// 广播地址
struct sockaddr_in from;
bzero(&from, sizeof(struct sockaddr_in));
from.sin_family = AF_INET;
from.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);
from.sin_port = htons(6000);

int sock = -1;
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) == -1)
{
cout<<"socket error"<<endl;
return false;
}

const int opt = 1;
//设置该套接字为广播类型，
int nb = 0;
nb = setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, (char *)&opt, sizeof(opt));
if(nb == -1)
{
cout<<"set socket error..."<<endl;
return false;
}

if(bind(sock,(struct sockaddr *)&(addrto), sizeof(struct sockaddr_in)) == -1)
{
cout<<"bind error..."<<endl;
return false;
}

int len = sizeof(sockaddr_in);
char smsg[100] = {0};

while(1)
{
//从广播地址接受消息
int ret=recvfrom(sock, smsg, 100, 0, (struct sockaddr*)&from,(socklen_t*)&len);
if(ret<=0)
{
cout<<"read error...."<<sock<<endl;
}
else
{
printf("%s\t", smsg);
}

sleep(1);
}

return 0;
}

    注意：在做广播程序测试的时候，需要把linux的防火墙关闭。

本文概念介绍转载自：http://blog.csdn.net/robertkun/article/details/8475843

本文代码示例转载自：http://blog.csdn.net/lianghe_work/article/details/45765851