接收UDP数据包的目标地址获取

Question

收到UDP数据包后，我需要用发送者使用的地址回复他。

recvfrom调用让我能够获取发送者的地址，但是如何获得接收到的数据包的目标地址，这个地址应该与本地主机接口的一个地址匹配呢？

- Matt Joiner

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对于绑定到 0.0.0.0:0（或 [::]:0）的监听套接字，使用 getsockname 函数并不是很有用。对于 TCP，在 accept 之后您会得到一个本地地址，但是对于 UDP……我不确定如何回答 OP 的问题。 - ephemient

@ephemient，当Matt第一次提出这个问题时，我建议他连接他的UDP套接字，这样他就可以使用getsockname(2)。听起来好像会行:)，现在我有个人的利益，要找到一个解决方案给他 :)。 - sarnold

顺便提一下，另一种方法是为每个接口创建一个单独的UDP套接字，并绑定到每个接口。然后，您接收数据的套接字直接与接收数据的接口相关联。 - Jason C

可能是重复的问题：如何确定套接字从哪个接口接收到消息？ - Jason C

@JasonC 这不是重复的问题。目标地址和目标接口是两个不同的东西。一个接口可以有并且通常有多个地址。在Linux上，一个地址可以分配给至少两个接口，尽管我不知道有什么好的用例。 - Pavel Šimerda

Answer 1

我已经构建了一个示例，用于提取源地址、目的地址和接口地址。为了简洁起见，没有提供错误检查。

// sock is bound AF_INET socket, usually SOCK_DGRAM
// include struct in_pktinfo in the message "ancilliary" control data
setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_PKTINFO, &opt, sizeof(opt));
// the control data is dumped here
char cmbuf[0x100];
// the remote/source sockaddr is put here
struct sockaddr_in peeraddr;
// if you want access to the data you need to init the msg_iovec fields
struct msghdr mh = {
    .msg_name = &peeraddr,
    .msg_namelen = sizeof(peeraddr),
    .msg_control = cmbuf,
    .msg_controllen = sizeof(cmbuf),
};
recvmsg(sock, &mh, 0);
for ( // iterate through all the control headers
    struct cmsghdr *cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&mh);
    cmsg != NULL;
    cmsg = CMSG_NXTHDR(&mh, cmsg))
{
    // ignore the control headers that don't match what we want
    if (cmsg->cmsg_level != IPPROTO_IP ||
        cmsg->cmsg_type != IP_PKTINFO)
    {
        continue;
    }
    struct in_pktinfo *pi = CMSG_DATA(cmsg);
    // at this point, peeraddr is the source sockaddr
    // pi->ipi_spec_dst is the destination in_addr
    // pi->ipi_addr is the receiving interface in_addr
}

- Matt Joiner

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我很好奇是否有一种方法可以在没有for循环的情况下获取目标地址...寻找O(1)的操作。 - Hei

好奇将目标地址命名为“对等地址”。实际上，对等地址才是源地址。 - user207421

@EJP：只有在接收数据包时才是源。 - Matt Joiner

@Hei：不，为了提供O(1)的查找，你需要将辅助控制结构打包到一个提供O(1)查找的数据容器中。填充该结构至少需要O(n)个辅助控制消息的数量。你不应该担心所需控制消息的查找复杂度：总是只有几个，并且只有你请求的那些。你也不需要进行任何内存管理。这是可以忽略的开销。 - Matt Joiner

接收数据包是这个问题的主题。 - user207421

Answer 2

您可以使用setsockopt设置IP_PKTINFO选项，然后使用recvmsg并在struct msghdr的msg_control成员中获取in_pktinfo结构。in_pktinfo具有一个字段，其中包含数据包的目标地址。

请参见：http://www.linuxquestions.org/questions/programming-9/how-to-get-destination-address-of-udp-packet-600103/以获取更多详细信息。

- gby

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我在这个答案中提供了一个完整的工作示例。 - Matt Joiner