如何通过接口过滤多播接收套接字？

Question

如何通过接口过滤多播接收套接字？

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我需要创建两个套接字，它们监听同一个IP:端口，但在不同的接口上：

socket0在eth0接口上接收发送到224.2.2.2:5000的UDP流量
socket1在eth1接口上接收发送到224.2.2.2:5000的UDP流量

这似乎很简单，直到我意识到Linux将所有内容合并为同一流量。例如，假设只有eth1上的流量，eth0上没有活动。当我首先创建socket0时，它将不会接收任何数据，但是一旦我创建socket1（并加入多播组），那么socket0也将开始接收相同的数据。我发现this link可以解释这个问题。

现在，这对我来说实际上是有道理的，因为唯一指定网络接口的时刻是加入多播组setsockopt(socket,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,...)和ip_mreq.imr_interface.s_addr。我认为这指定了哪个接口加入组，但与套接字从哪个接口接收无关。

我尝试过将套接字绑定到多播地址和端口，这会像上面提到的那样行为。我尝试将其绑定到接口地址，但在Linux上无法工作（似乎在Windows上可以），您不会在套接字上接收任何流量。最后，我尝试将其绑定到 INADDR_ANY ，但这不是我想要的，因为我将接收发送到该端口的任何其他数据，而不管目标IP，例如单播，它仍然不会阻止来自其他接口的多播数据。

我不能使用 SO_BINDTODEVICE ，因为它需要root权限。

所以我想知道是否可能实现这一点。如果无法完成，则没关系，我会将其视为答案并继续前进，我只是无法找到任何解决方法。哦，我已将问题标记为 C ，因为这是我们正在使用的语言，但我认为它可能并不特定于该语言。

我没有包含这个代码，因为我认为这更像是一个理论问题，而不是源代码的问题。我们已经使用套接字（多播或其他）工作了一段时间，没有任何问题，只是这是我们第一次处理多个接口。但如果你认为这可能有所帮助，我可以写一些最小化的工作示例。

关于可能的重复问题的编辑：

我认为我正在尝试实现的用例是不同的。套接字应该只从一个特定的接口接收来自相同的多播组和端口(如上例中的224.2.2.2:5000)，而不是从两个接口同时接收数据。换句话说，两个接口都从同一个多播组接收数据(但是不同的网络，因此数据不同)，我需要每个套接字仅在一个接口上监听。

我认为那个问题涉及同一端口上的多个组，而不是来自不同接口的同一组。除非有什么我没有看到的东西，可能真的可以帮助我解决这个问题。

- sycc90

你的问题是由于socket0在eth0接口上接收到发送到224.2.2.2:5000的UDP流量这句话没有意义：多播流量是在接口上接收，而不是在其上发送。你不能说某些流量被发送到特定的接口。发送方不会选择接收方接口。 - Alexandre Fenyo

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@Alexandre，也许我在那个短语上使用了错误的措辞。我的意思是，一些其他设备正在向224.2.2.2:5000发送UDP，而我的PC通过eth0连接到该网络。这意味着我在eth0上接收由其他人发送到224.2.2.2:5000的流量。 - sycc90

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Johannes Overmann · Accepted Answer

是的，在Linux上，即使没有root权限，也可以按照自己的意愿进行操作：

绑定到INADDR_ANY并设置IP_PKTINFO套接字选项。然后，您必须使用recvmsg()来接收多播UDP包，并扫描IP_PKTINFO控制消息。这为您提供了一些有关接收的UDP数据包的附加信息：

struct in_pktinfo {
    unsigned int   ipi_ifindex;  /* Interface index */
    struct in_addr ipi_spec_dst; /* Local address */
    struct in_addr ipi_addr;     /* Header Destination address */
};

ipi_ifindex是接收数据包的网络接口索引。你可以使用if_indextoname()将其转换为接口名称，或者使用if_nametoindex()反向转换。

正如你所说，在Windows上，同样的网络函数具有不同的语义，特别是对于UDP甚至更多的组播。

对于UDP套接字，Linux bind()的IP地址语义大多是无用的。它基本上只是一个目标地址过滤器。你几乎总是想要绑定到INADDR_ANY，因为你要么不关心数据包发送到哪个地址，要么想接收多个地址的数据包（例如接收单播和组播）。