网络通信中组播的实现
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网络通信中组播的实现
蔡文斋王录选
（中国电子科技集团公司第３９研究所 陕西 西安７１００６５）
【摘要】组播是网络通信经常使用的重要通信方式，航天测控工程中尤其常用，测控中心从各个分机读状态信息，然后
给几个确定的分机发相应的指令，组播编程是网络编程的难点。本文展示了Ｓｏｃｋｅｔ１．１和Ｓｏｃｋｅｔ２ ２下的网络组播编程的要点，
示的是作者开发的通用网络调试器的部分内容，在此基础上设计的网络调试器已ｉｉ￣＿ｒ－程实践多次检验。 【关键词】ＴＣＰ／ＩＰ协议 ＵＤＰ协议组播线程事件 网络编程
１引言
组播是ｉｎｔｅｍｅｔ上较特殊的一类应用．国际组织标准化规 定组播地址为从２２４．０．０ ０到２３９．２５５．２５５．２５５，组播执行的是
ＵＤＰ协议，在Ｗｉｎｄｏｗｓ３２环境下，实现组播分２种形式，一种 形式为Ｓｏｃｋｅｔ１．１，另一种形式为Ｓｏｃｋｅｔ２．２，在２种规范的
Ｗｉｎ３２ ＡＰＩ函数差异较大，实现的形式也是不同的。
２组播初始化函数
作者使用Ｄｅｌｐｌｌｉ７．０开发工具编写了一个通用网络调试
器，组播是其中的一部分，因组播的特殊性，实现起来并不轻 松。组播一般没有现成的组件支持，全部使用Ｗｉｎ３２＾＿ｐｉ实
现，参考Ｖｃ＋＋的有关样例后发现Ｄｅｌｐｌｌｉ给我们提供的ＡＰＩ 接口与原ＭＳＤＮ中的数据定义文件稍有不同，需要我们自己 改造有关的网络数据结构后才能使用。作者写的这个网络调
试器设计目标为读地址与写地址允许用户任意配置，比如从
一台计算机上实现，读组播地址为２２４．０．０ １—２２４ ０．０．４，写组 播地址为：２３０．２．３ １—２３０．２．３．６，也就是说从４台计算机上读信 息，写给６台计算机另外的信息。文中略去了ｄｅｌｐｈｉ环境下地 址组装的实现，仅给出了关键的Ｓｏｃｋｅｔ编程部分。作者写了２
个初始化函数，分别对应Ｓｏｃｋｅｔ１．１和Ｓｏｃｋｅｔ２．２，使用 Ｔｓｔｒｉｎｇｌｉｓｔ存一组地址。 编制了两个小函数ＧｅｔｌＰＡｄ＆ｅｓｓ（）和ＳｐｌｉｔｓｌｐＡｄ－
ｄｒｅｓｓＴｏｌｎｔｃｇｅｒ（）： ＧｅｔｌＰＡｄｄｒｅｓｓ读取本机ＩＰ地址： ＳｐｌｉｔｓｌｐＡｄｄｒｅｓｓＴｏｌｎｔｅｇｅｒ用于ＩＰ地址各字段分离出供初
始化函数调用。 例程： Ｔｙｐｅ／／数据结构定义
ｉｐ ｍｒｅｑ＝ｒｅｃｏｒｄ
定稿日期：２００７－０３—１７ ｉｍｒ＿ｍｕｌｔｉａｄｄｒ：ｉｎ＿ａｄｄｒ；／／ ＩＰ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ａｄｄｒｅｓｓ ｏｆ ｇｒｏｕｐ
ｉｍｒ＿ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ｉｎ＿ａｄｄｒ； ／／ ｌｏｃａｌ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ ｏｆ ｉｎｔｅ￣ ｅｎｄ；
ｖａｔ ｍｒｅｑ：ｉｐ＿ｍｒｅｑ； Ｓｏｃｋ：ＴＳＯＣＫＥＴ；
ＬｏｃａＬ＿Ａｄｄｒｅｓｓ：ｓｏｃｋａｄｄｒ ｉｎ； ＳｅｎｄＲｅｍｏｔｅ＿Ａｄｄｒｅｓｓ：ｓｏｃｋａｄｄｒ ｉｎ； Ｓｏｃｋｅｔ１．１实现 ／／初始化ＬｏｃａｌｌＰＡｄｄｒｅｓｓ：＝ＧｅｔｌＰＡｄｄｒｅｓｓ：
ＳｐｌｉｔｓｌｐＡｄｄｒｅｓｓＴｏｌｎｔｅｇｅｒ（ＬｏｃａｌｌＰＡｄｄｒｅｓｓ， ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ２， ４１
ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓＩ，
ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ３，ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ４）；／／将ＩＰ号转换为数值
ｓｔａｔｕｓ： ＷＳＡＳｔａｒｔｕｐ（ＭＡｇ￣ＷＯＲＤ ＵＤＰ协议版本号
ｓｏｃｋ ：＝ｓｏｃｋｅｔ （１，１），ｗｓｄａｔａ）；／／定制
（ＰＦ＿ＩＮＥＴ，ＳＯＣＫ＿＿ＤＧＲＡＭ，ＩＰＰＲＯ－
ＴＯ＿ＵＤＰ）；／／定制通信协议
ｌｏｃａｌ＿ａｄｄｒｅｓｓ．ｓｉｎ＿ｆａｍｉｌｙ：＝ＰＦ ＩＮＥＴ；
ｌｏｃａｌ＿ａｄｄｒｅｓｓ．ｓｉｎ＿ｐｏｒｔ： ｈｔｏｎｓ（ＬｏｃａｌＰｏｒｔ）；
ｌｏｃａｌ＿ａｄｄｒｅｓｓ．ｓｉｎ＿ａｄｄｒ．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ＿ｂｌ：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓＩ）；
ｌｏｃａｌ＿ａｄｄｒｅｓｓ．ｓｉｎ＿ａｄｄｒ．Ｓ＿ｕｎ ｂ ｓ＿ｂ２：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ２）；
．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ＿ｂ３：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ３）；
．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ ｂ４：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ４）； ＢｉｎｄＳｔａｔｕｓ：＝ｂｉｎｄ（ｓｏｃｋ，ｌｏｃａｌ＿ａｄｄｒｅｓｓ，ｓｉｚｅｏｆ０ｌｏｃａｌ ａｄｄｒｅｓｓ））； ／／……－－一…一一一… ／／Ｆｉｌｌ ｇｒｏｕｐ ａｄｄｒｅｓｓ，
Ｒｅａｄ Ｒｅｍｏ￣ＷＯＲＫ ＧＲＯＵＰ ＮＵＭＢＥＲ ＴｅｍｐＲｅａｄｌｐＡｄ－
ｄｒｅｓｓ： ＲｅａｄＲｅｍｏｔｅＧｒｏｕｐＳｔｒｉｎｇＬｉｓｔ．Ｓｔｒｉｎｇｓ ［ｉ】； ＳｐｌｉｔｓｌｐＡｄ ｄｒｅｓｓＴｏｌｎｔｅｇｅｒ（ＴｅｍｐＲｅ￣ＩｐＡｄｄｒｅｓｓ。ＲｅａｄＲｅｍｏｔｅＧｒｏｕｐＡｄ－
ｄｒｅｓｓ１，ＲｅａｄＲｅｍｏｔｅＧｒｏｕｐＡｄｄｒｅｓｓ２，ｅａｄＲｅｍｏｔｅＧｒｏｕｐＡｄｄｒｅｓｓ３，
ＲｅａｄＲｅｍｏｔｅＧｒｏｕｐＡｄｄｒｅｓｓ４）； ／／Ｒｅｍｏ￣Ｒｅａｄ ｇｒｏｕｐ ａｄｄｒｅｓｓ ｍｒｅｑ．ｉｍｒ ｍｕｌｔｉａｄｄｒ．Ｓ－．ｕＩｌ－ｂ
ｓ．ｂ１：＝ Ａｄｄｒｅｓｓ１）；
ｍｒｅｑ．ｉｍｒ ｍｕｌｔｉａｄｄｒ．Ｓ ｕｎ ｂ．ｓ＿ｂ２： Ｃｈｒ（ＲｅａｄＲｅｍｏｔｅ－
２００７年第８期＜计算机与网络
》 维普资讯 http://www.cqvip.com 通信论坛
● Ｉ●ｌｉＴ丽疆 ．ｉ．●ｌ札ｌＩ啊ｌ 硝ｌ Ｉ ＿１丁 ．Ｒ－４９Ｌ：爿 三口已Ｕ 丽 Ｚ＝Ｅ ｊ白 １一，
ＧｒｏｕｐＡｄｄｒｅｓｓ２）；／／０；＠ｎＬｏｏｐＢａｃｋ，ｓｉｚｅｏｆ（ｎＬｏｏｐＢａｃｋ），ｎｉｌ，０，＠ｃｂｌｋｅｔ，ｎｉｌ， ＜＞
ｍｒｅｑ．ｉｍｒ＿ｍｕｌｆｉａｄｄｒ．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ＿ｂ３： ＝Ｃｈｒ（Ｒ．ｅａｄＲ．ｅｍｏｔｅ－ ｓｏ（ ＥＴ ＥＲ Ｒ ｏＲ ｔｈｅｎ ｂｅｇ．ｍ ｆｏｒ ｉ： ０ ｔＯ Ｊ ｄｏ ｂｅｇｉｎ Ｔｅｍ— ＧｒｏｕｐＡｄｄｒｅｓｓ３）；１１０；ｐｌｋｅａｄｌｐＡｄｄｒｅｓ￣＝ＩｋｅａｄｌＬｅｍｏｔｅＧｒｏｕｐＳｔｒｉｎｇＬｉｓｔＳｔｒｉｎ醐；
ｍｒｅｑ．ｉｍｒ＿ｍｕｌｔｉａｄｄｒ．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ＿ｂ４： Ｃｈｒ（Ｒｅａｄｌ￣ｅｍｏｔｅ— ｍｓＡｄｄｒ： Ｐｃｈ￣（ＴｅｍｐＲ．ｅａｄＩｐＡｄｄｒｅｓｓ）： ＧｒｏｕｐＡｄｄｒｅｓｓ４）；／／０； Ｒｅｍｏｔｅ．ｓ ｍｉ ： ＡＦ＿ＩＮＥＴ；
ｍｒｅｑ．ｉｍｒ ｊｎｔｅｒ＆ｃｅ．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ—ｂ１：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ１）；１１ Ｒｅｍｏｔｅ．ｓｉｎ＿ａｄｄｒ．ｓ＿ａｄｄｒ： ｉｎｅｔ＿＿ａｄｄｒ（ｍｓＡｄｄｒ）；
ＬＯＣＡＬ ＩＰ ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｍｏｔｅ．ｓｉｎ＿ｐｏｒｔ： ｈｔｏｎｓ（［￣ｅｍｏｔｅＰｏｒｔ）：
ｍｒｅｑ．ｉｍｒ ｊｎｔｅ而ｃｅ．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ＿ｂ２：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ２）； ／／加入到指定的多播组，并指定为既作为发送者又作为
ｒｍ＇ｅｑ．ｉｍｒ＿ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｓ ｕｎ ｂ．ｓ＿ｂ３：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ３）； 接收者（ＪＬ＿＿ＢｏＴＨ）
ｍｒｅｑ．ｉｍｒ＿ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．Ｓ＿ｕｎ＿ｂ．ｓ＿ｂ４：＝Ｃｈｒ（ＬｏｃａｌＡｄｄｒｅｓｓ４）： ＳｏｃｋＭ： ＷＳＡＪｏｉｎＬｅａｆ（Ｓｏｃｋ，，Ｒｅｍｏｔｅ，ｓｉｚｅｏｆ（Ｒｅｍｏｔｅ）， ｉｏｃｔｌｓｏｃｋｅｔ（ｓｏｃｋ，ＦＩＯＮＢＩＯ，ｐａｒａｆｏｒｂｌｏｃｋ）；／／完成地址绑定 ｎｉｌ，ｎｉｌ，ｎｉｌ，ｎｉｌＪＬ＿ＢＯＴＨ）； ＳｅｔＳｏｃｋｏｐｔＳｔａｔｕｓ０：＝０； ＷＳＡＡｓｙｎｃＳｅｌｅｃｔ（Ｓｏｃｋ。ＳｏｃｋｅｔＨａｎｄｌｅ。ＷＭ＿ＳＯＣＫ＿ＭＳＧ，
ＳｅｔＳｏｃｋｏｐｔＳｔａｔｕｓ０：＝ｓｅｔｓｏｃｋｏｐｔ（ｓｏｃｋ，ＩＰＰＩＬＯＴＯ＿ＩＰ，ＩＰ ＡＤ ＦＤ＿ＲＥＡＤ ｏｒ ＦＤ＿ＷｔＬＩＴＥ ｏｒ ＦＤ＿ＣＯＮＮＥＣＴ ｏｒ ＦＤ＿ＣＬＯＳＥ
Ｄ ＭＥＭＢＥＲＳＨＩＰ，￣ｍｒｅｑ。／／（ｃｈａｒ ）＆ｍｒｅｑ，ｓｉｚｅｏｆ（ｒａｒｅ，）；／／ ｏｒ ＦＤ＿ＡＣｃＥＰ 加入到指定的多播组＜＞ＳＯＣＫＥＴ＿ＥＩＬＩＬＯｔＬ ｔｈｅｎ／／注册网络消息及其网络事
Ｓｏｃｋｅｔ２．２实现 件ｅｎｄ。
／／初始化
ｓｔａｔｕｓ：＝ＷＳＡＳｔａｒｔｕｐ（ＭＡＫＥＷＯＲＤ（２・２），ｗｓｄａｔａ）； ３组播数据接收 ｉｆ ｓｔａｔｕｓ＝０ ｔｈｅｎ ｂｅ咖 ／／创建一个套接字Ｓｏｃｋ：＝
ｗｓＡｓ。ｃｋ。 （ ＇＿ＩＮＥＴ，ＳＯｃＩｒ＿ＤＧＲＡＭ・ＩＰＰＲｏＴｏ＿＿ＵＤＰ，ｎｄ・ 对ｓｏｃｋｅｔ１．１下的ＵＤＰ组播而言，使用线程收。该线程一 ０，（ｗｓＡ＿—ＦＬＡＧ＿ｏｖＥＲＬＡＰＰＥＤ ０ｒ ｗｓ＾』ＬＡＧ＿ＭＵ】 Ｉ一 直在读网络口。同步机制由ｓ。ｃｌｃｅｔ接收函数保证。如果读不 ＰｏＩＮｒ＿ｌＣ＿—ＬＥ＾ ０ｒ ｗＳＡ．ＦＬＡＧＪⅥＵ】 ＩＰｏＩＮｒ＿叫ＡＦ）） 到，该线程将处于自动等待状态；如果等到，读数据到缓冲区。 ｂＦｈｇ： ｔＩ１ｌｅ；／／设置套接字选项・使套接字为可重用端口 同时发读完成消息给前台。通知读已完成。 地址 ／／ｓ。ｃｋｅｔ１．１下的ｕＤＰ组播而言，使用接收线程接收，线 ｉｆ。吣。ｄ ｏｐ （Ｓｏｃｋ，ＳＯＬ＿ｓｏａ（ＥＴ，Ｓｏ』 ｕｓ ＤＲ， 程代码省略。接收函数如下： ＠ｂＦｈｇ， 。ｆ【ｂ ）＜＞ｓｏＣ髓Ｔ－ＥＲＲｏＲ ｔｌｌｅｎ ｂ。ｇｉＩ１ ｓ。ｃｋｅｔｓｔａｔｕｓ：：ｒｅ ｍ （ｓ。ｃｋ，Ｇｌｏｂａ１Ｒｅａｄｓ。ｃｌｃ衄 ，
…ｌｏｃ…ａ１．ｓｍ…＿ｆａ—ｍＵｙ。＿删ＮＥＴ ／将套接字绑定到用户指定 １０２４，０㈣ Ｐ．ａｄｄｒ ／ 变量返回网络读取地址，ｄｗ＿ 端口及默认的接口 一
ｌｏｃａ１．ｓｉｎ＿ｐｏｒｔ：＝ｈｔｏｎｓ（ＬｏｃａｌＰｏｒｔ）； Ｉ对ｓ。 ２下的ＵＤＰ组播而言，读机制是基于用户消
ｌｏｃａ１．ｓｉｎ＿ａｄｄｒ．ｓ＿ａｄｄｒ：＝ｈｔｏｎＩ（ＩＮＡＤＤＲ，＿ＡＮＹ）； ／／ｌｏｃａｌ ａｄｄｒｅｓｓ． 正ＩＩＩｌ ：：ＰＦ ＩＮＥＴ； 息函数形态的，ｓ。ｃｋｅ ・２的初始化ｗｓＡ ｙＴｌｃｓｅｌｅｃｔ（ｓ。ｃｌ【，
／／ｌ０ｃ ｄ ．ｓ ：：ｈｔｏｎｓ ｃａｌＰ ； ｓ。ｃｋ ａｎｄｌ。’ｗ＿Ｍ＿ｓｏｃＫ ｓＧ．
１ｏｃａ１．ｓｉｎ＿ａｄｄｒ．ｓ ｌｌｎ ｂ．ｓ＿－ｂ１：：Ｂｙｔｅ（Ｌ。ｃ ｄ出ｅｓｓ１）；ＦＤｊ ＡＤ。 Ｈ）－删ＴＥ ０ｒ ＦＤ—ＣｏＮＮＥｃＴ ０ｒ
ｌｏｃａ１．ｓｉＩ１－ａｄｄｒ．ｓ ｌｍ ｂ．ｓ－ｂ２：：Ｂｙｔｅ（Ｌ。ｃａ ｄｒｅｓｓ２）； ｃＬｏｓＥ。 ＦＤ—ＡｃｃＥ ｌｏｃａ１．ｓｉｎ ａｄｄｒ．ｓ ｕｎ ｂ．ｓ－１）３：：ｂｙｔｅ 。ｃａ１Ａｄｄｒｅｓｓ３）； ＜＞ｓｏａ【ＥＴ．ＩＥＲＲｏＲ定义了网络接收消息，我们需要自 ｌ。ｃａＬｓｉｎ＿ａｄｄｒ．ｓ ｕｎ ｂ．ｓ＿ ４：：ｂｙｔｅ ｃａＬＡｄｄｒｅｓｓ４）； 己定义该消息，一旦网络口有东西来，该消息函数被自动调
ｎ１ｓｒｒＬ：：３２： 用，读数据到缓冲区，同时发读完成消息给前台，通知读已完 ｉｆｂｉｎｄ（Ｓｏｃｋ，＠ｌ。ｃａｌ，ｓｉｚｅ。ｆ Ｏｏｃａ１））＜＞ＳＯＣＫＥＴ＿ＥＩＬＩＬＯｔＬ 成。
ｔｌｌｅｎ ｂｅ咖／／设置多播返回（ＬＯＯ￣ＡＣＫ），设置多播数据报 ‘读完成消息
传播范围（生存时间ｒｒＬ） 无论是那种形式的网络读取，只要从网络口读取到数据。 ＩＦ ＳＡＩｏｃｔｌ（ｓｏｃｋ，ＳＩＯ ＭＵＬＴＩＣＡＳＴ＿ＳＣＯＰＥ，￣ｍｓＴＴＬ， 后台线程或回调函数都会发用户消息到前台，该消息完成解
