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すべてのインターフェイスでの UDP ブロードキャスト

UNIX Socket FAQ に関する Jeremy のソリューションから:

#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;
}

まず第一に、ブロードキャストは時代遅れ、特に INADDR_BROADCAST と考える必要があります。 (255.255.255.255)。あなたの質問は、ブロードキャストが不適切である理由の 1 つを強調しています。 IPv4 とともに消滅するはずです (うまくいけば)。 IPv6 にはブロードキャストの概念さえないことに注意してください (代わりにマルチキャストが使用されます)。

INADDR_BROADCAST ローカル リンクに限定されます。現在、目に見える用途は DHCP の自動構成のみです。この場合、クライアントは自分がどのネットワークに接続されているかをまだ認識していないためです。

単一の sendto() で 、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 (ip route) によって決定されます。 Linux で)。単一の sendto() を持つことはできません 複数のパケットを生成する場合は、すべてのインターフェイスを反復処理し、生の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 (これにはルート権限が必要です)。良い解決策ではありません。

代わりに、INADDR_BROADCAST 以降 とにかくルーティングされない場合、各インターフェースを繰り返し処理し、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) マスクがあると仮定すると、ブロードキャスト アドレスは 192.168.1.255 になります。 および 192.168.2.255 . sendto() に電話する これらのアドレスごとに 1 回ずつ、目標を達成したことになります。

編集: INADDR_BROADCAST に関する修正情報 、および SO_BINDTODEVICE に関する情報で回答を補完します .


単一の sendto() を持つことはできません すべてのインターフェースでパケットを生成します - 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 回パケットを送信する必要があり、次のいずれかを行います。

<オール>
  • 低レベル (setsockopt() を使用) ?) アウトバウンド インターフェイスを選択するための呼び出し

  • 既知の各インターフェイスの特定のブロードキャスト アドレスに送信

  • ただし、後者は、応答を期待しているデバイスが、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。


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