由于有两个 IGMPv2 加入消息，每个发送的 UDP 多播消息都会被接收两次。如何避免？

Question

我有一个 Python 程序，它使用套接字在多播 IP 地址 224.0.1.1 和 UDP 端口 20001 上发送和接收 UDP 多播消息。

在接收端，我创建了一个接收套接字，并使用套接字选项 IP_ADD_MEMBERSHIP 调用 socket.setsockopt 一次以加入 IP 多播组。

但是，Wireshark 报告说，对 setsockopt 的单次调用会导致发送两个单独的加入（IGMPv2 成员报告）消息：

一条加入消息使用以太网源地址01:00:52:00:01:01，即IP组播组对应的以太网组播地址
一条加入消息使用以太网源地址 a8:66:7f:3a:2b:1a，这是与发送加入消息的物理 "en0" 接口对应的以太网单播地址。

在发送端，我创建了一个发送套接字，调用 socket.connect 将套接字与多播 IP 地址 224.0.1.1 和 UDP 端口 20001 相关联。

然后我调用 socket.send 一次以发送一条测试消息。由于有两个单独的加入消息，发送的测试消息在网络上出现两次，一次带有目标以太网地址 01:00:52:00:01:01，一次带有目标以太网地址 a8:66:7f:3a:2b:1a.

在接收方，两条消息是分开接收的。因此，每条发送的消息都会收到两次。

问题是：如何防止这种情况发生？

重现该行为的最小示例如下：

import socket
import struct
import time

mcast_ipv4_address = "224.0.1.1"
port = 20001
group = (mcast_ipv4_address, port)

txsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
txsock.connect(group) 

rxsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
req = struct.pack("=4sl", socket.inet_aton(mcast_ipv4_address), socket.INADDR_ANY)
rxsock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_ADD_MEMBERSHIP, req)
rxsock.bind(group)

time.sleep(1.0)

print("Sending single message...")
msg = b"test"
txsock.send(msg)
print("Sent {}".format(msg))

print("Receiving first message...")
msg = rxsock.recv(65535)
print("Received {}".format(msg))

print("Receiving second message...")
msg = rxsock.recv(65535)
print("Received {}".format(msg))

time.sleep(0.1)

其他详细信息：

1) 操作系统为macOS High Sierra 10.13.5

2) Python版本为3.5.1

3）第一觉必不可少；没有它，问题就不会发生，因为发送加入消息需要一些时间

4) 第二次睡眠不是必须的；它用于确保在程序终止和发送离开消息之前，wireshark 可以看到两条测试消息。

5) 我尝试在请求结构中使用传出接口的真实 IP 地址而不是 INADDR_ANY，但没有任何区别。

Answer 1

我找到了我自己问题的答案：

如果在发送套接字上禁用 IP_MULTICAST_LOOP 选项，则：

1) Wireshark 仍将报告两个 IGMPv2 加入消息，与之前相同

2) Wireshark 仍将报告两个 UDP 多播消息，与之前相同

3) 但是，接收套接字只会接收到单个 UDP 多播消息（示例程序将阻塞 "Receiving second message..."）

这是 macOS 的更新代码：

txsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, 
socket.IPPROTO_UDP)
txsock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_LOOP, 0)  # <<< FIX
txsock.connect(group)

~~令人讨厌的是，Linux 上的行为恰恰相反：~~

~~如果您将 IP_MULTICAST_LOOP 保留为默认值启用，就像在原始示例程序中一样，您将收到一份已发送数据包的副本。~~

~~如果像 "fixed" 示例程序那样禁用 IP_MULTICAST_LOOP，您将不会收到已发送数据包的任何副本（至少在 AWS 上不会）。~~

经过进一步调查，我发现该行为不取决于代码运行的平台（macOS vs Linux），而是取决于平台所连接的路由器。

由于有两个 IGMPv2 加入消息，每个发送的 UDP 多播消息都会被接收两次。如何避免？

Every sent UDP multicast message is received twice because of two IGMPv2 join messages. How to avoid?

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