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UDP-すべてのインターフェースでのブロードキャスト

有線および無線インターフェース（例：192.168.1.xおよび192.168.2.xサブネット）を備えたLinuxシステムで、使用可能なすべてのインターフェースを介して（つまり、有線および無線インターフェースの両方を介して）送信されるUDPブロードキャストを送信したい）。

現在、INADDR_BROADCASTにsendto（）を送信していますが、ブロードキャストはいずれかのインターフェイスを介してのみ送信されているようです（常に同じであるとは限らず、後続のブロードキャストは他のインターフェイスを使用する場合があります）。

すべてのインターフェイスを介して送信されるUDPブロードキャストを送信する方法はありますか？

linuxudpposixbroadcast
17
Steven

まず、ブロードキャストが廃止されたこと、特に_INADDR_BROADCAST_（255.255.255.255）を検討する必要があります。あなたの質問は、放送が不適切である理由の1つを正確に強調しています。それはIPv4と一緒に死ぬはずです（うまくいけば）。 IPv6にはブロードキャストの概念すらありません（代わりにマルチキャストが使用されます）。

_INADDR_BROADCAST_はローカルリンクに制限されています。現在、DHCP自動構成でのみ目に見える用途があります。そのような場合、クライアントは接続先のネットワークがまだわからないためです。

単一のsendto()を使用すると、単一のパケットのみが生成され、発信インターフェイスはオペレーティングシステムのルーティングテーブル（Linuxでは_ip route_）によって決定されます。単一のsendto()で複数のパケットを生成することはできません。すべてのインターフェイスで反復し、rawソケットを使用するか、setsockopt(..., SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, "ethX")を使用してソケットをデバイスにバインドする必要があります。 OSルーティングテーブルをバイパスして各パケットを送信します（これにはroot権限が必要です）。良い解決策ではありません。

代わりに、_INADDR_BROADCAST_はルーティングされないため、各インターフェイスを反復処理し、パケットをそのブロードキャストアドレスに送信することで、ほぼ同じことを実現できます。たとえば、ネットワークに255.255.255.0（/ 24）マスクがあるとすると、ブロードキャストアドレスは192.168.1.255および192.168.2.255になります。これらのアドレスごとにsendto()を1回呼び出すと、目標が達成されます。

編集： _INADDR_BROADCAST_に関する情報を修正し、_SO_BINDTODEVICE_に関する情報で回答を補完します。

27
Juliano

単一のsendto()ですべてのインターフェイスでパケットを生成することはできません。一般に（断片化にもかかわらず）sendto()ごとに1つのパケットが送信されます。

インターフェイスごとに1回、次のいずれかでパケットを送信する必要があります。

  1. 低レベル（setsockopt()？）呼び出しを使用して、アウトバウンドインターフェイスを選択します

  2. 既知のインターフェースごとに特定のブロードキャストアドレスに送信する

ただし、後者は、応答する予定のデバイスが、接続されているインターフェイスと同じサブネット内のIPアドレスで実際に正しく構成されていないなど、何らかの検出メカニズムを実行しようとしている場合には適していません。に。

5
Alnitak

Jeremyのソリューション UNIXソケットに関するFAQ：

#include <stdio.h>

#ifdef WIN32
# include <windows.h>
# include <winsock.h>
# include <iphlpapi.h>
#else
# include <unistd.h>
# include <stdlib.h>
# include <sys/socket.h>
# include <netdb.h>
# include <netinet/in.h>
# include <net/if.h>
# include <sys/ioctl.h>
#endif

#include <string.h>
#include <sys/stat.h>

typedef unsigned long uint32;

#if defined(__FreeBSD__) || defined(BSD) || defined(__Apple__) || defined(__linux__)
# define USE_GETIFADDRS 1
# include <ifaddrs.h>
static uint32 SockAddrToUint32(struct sockaddr * a)
{
   return ((a)&&(a->sa_family == AF_INET)) ? ntohl(((struct sockaddr_in *)a)->sin_addr.s_addr) : 0;
}
#endif

// convert a numeric IP address into its string representation
static void Inet_NtoA(uint32 addr, char * ipbuf)
{
   sprintf(ipbuf, "%li.%li.%li.%li", (addr>>24)&0xFF, (addr>>16)&0xFF, (addr>>8)&0xFF, (addr>>0)&0xFF);
}

// convert a string represenation of an IP address into its numeric equivalent
static uint32 Inet_AtoN(const char * buf)
{
   // net_server inexplicably doesn't have this function; so I'll just fake it
   uint32 ret = 0;
   int shift = 24;  // fill out the MSB first
   bool startQuad = true;
   while((shift >= 0)&&(*buf))
   {
      if (startQuad)
      {
         unsigned char quad = (unsigned char) atoi(buf);
         ret |= (((uint32)quad) << shift);
         shift -= 8;
      }
      startQuad = (*buf == '.');
      buf++;
   }
   return ret;
}

static void PrintNetworkInterfaceInfos()
{
#if defined(USE_GETIFADDRS)
   // BSD-style implementation
   struct ifaddrs * ifap;
   if (getifaddrs(&ifap) == 0)
   {
      struct ifaddrs * p = ifap;
      while(p)
      {
         uint32 ifaAddr  = SockAddrToUint32(p->ifa_addr);
         uint32 maskAddr = SockAddrToUint32(p->ifa_netmask);
         uint32 dstAddr  = SockAddrToUint32(p->ifa_dstaddr);
         if (ifaAddr > 0)
         {
            char ifaAddrStr[32];  Inet_NtoA(ifaAddr,  ifaAddrStr);
            char maskAddrStr[32]; Inet_NtoA(maskAddr, maskAddrStr);
            char dstAddrStr[32];  Inet_NtoA(dstAddr,  dstAddrStr);
            printf("  Found interface:  name=[%s] desc=[%s] address=[%s] netmask=[%s] broadcastAddr=[%s]\n", p->ifa_name, "unavailable", ifaAddrStr, maskAddrStr, dstAddrStr);
         }
         p = p->ifa_next;
      }
      freeifaddrs(ifap);
   }
#Elif defined(WIN32)
   // Windows XP style implementation

   // Adapted from example code at http://msdn2.Microsoft.com/en-us/library/aa365917.aspx
   // Now get Windows' IPv4 addresses table.  Once again, we gotta call GetIpAddrTable()
   // multiple times in order to deal with potential race conditions properly.
   MIB_IPADDRTABLE * ipTable = NULL;
   {
      ULONG bufLen = 0;
      for (int i=0; i<5; i++)
      {
         DWORD ipRet = GetIpAddrTable(ipTable, &bufLen, false);
         if (ipRet == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER)
         {
            free(ipTable);  // in case we had previously allocated it
            ipTable = (MIB_IPADDRTABLE *) malloc(bufLen);
         }
         else if (ipRet == NO_ERROR) break;
         else
         {
            free(ipTable);
            ipTable = NULL;
            break;
         }
     }
   }

   if (ipTable)
   {
      // Try to get the Adapters-info table, so we can given useful names to the IP
      // addresses we are returning.  Gotta call GetAdaptersInfo() up to 5 times to handle
      // the potential race condition between the size-query call and the get-data call.
      // I love a well-designed API :^P
      IP_ADAPTER_INFO * pAdapterInfo = NULL;
      {
         ULONG bufLen = 0;
         for (int i=0; i<5; i++)
         {
            DWORD apRet = GetAdaptersInfo(pAdapterInfo, &bufLen);
            if (apRet == ERROR_BUFFER_OVERFLOW)
            {
               free(pAdapterInfo);  // in case we had previously allocated it
               pAdapterInfo = (IP_ADAPTER_INFO *) malloc(bufLen);
            }
            else if (apRet == ERROR_SUCCESS) break;
            else
            {
               free(pAdapterInfo);
               pAdapterInfo = NULL;
               break;
            }
         }
      }

      for (DWORD i=0; i<ipTable->dwNumEntries; i++)
      {
         const MIB_IPADDRROW & row = ipTable->table[i];

         // Now lookup the appropriate adaptor-name in the pAdaptorInfos, if we can find it
         const char * name = NULL;
         const char * desc = NULL;
         if (pAdapterInfo)
         {
            IP_ADAPTER_INFO * next = pAdapterInfo;
            while((next)&&(name==NULL))
            {
               IP_ADDR_STRING * ipAddr = &next->IpAddressList;
               while(ipAddr)
               {
                  if (Inet_AtoN(ipAddr->IpAddress.String) == ntohl(row.dwAddr))
                  {
                     name = next->AdapterName;
                     desc = next->Description;
                     break;
                  }
                  ipAddr = ipAddr->Next;
               }
               next = next->Next;
            }
         }
         char buf[128];
         if (name == NULL)
         {
            sprintf(buf, "unnamed-%i", i);
            name = buf;
         }

         uint32 ipAddr  = ntohl(row.dwAddr);
         uint32 netmask = ntohl(row.dwMask);
         uint32 baddr   = ipAddr & netmask;
         if (row.dwBCastAddr) baddr |= ~netmask;

         char ifaAddrStr[32];  Inet_NtoA(ipAddr,  ifaAddrStr);
         char maskAddrStr[32]; Inet_NtoA(netmask, maskAddrStr);
         char dstAddrStr[32];  Inet_NtoA(baddr,   dstAddrStr);
         printf("  Found interface:  name=[%s] desc=[%s] address=[%s] netmask=[%s] broadcastAddr=[%s]\n", name, desc?desc:"unavailable", ifaAddrStr, maskAddrStr, dstAddrStr);
      }

      free(pAdapterInfo);
      free(ipTable);
   }
#else
   // Dunno what we're running on here!
#  error "Don't know how to implement PrintNetworkInterfaceInfos() on this OS!"
#endif
}

int main(int, char **)
{
   PrintNetworkInterfaceInfos();
   return 0;
}
5
Steven