IP 组播 + UDP：我应该接收所有组的数据吗？

Question

基于 UDP 的 IP 多播的正确行为是什么？

想象一下自己的场景：

我们尝试通过 UDP 与 IP 协议通信。
我们打开一个具有特定端口（例如 60001）的 UDP 套接字
然后我们将套接字加入某个多播组（例如 239.192.0.1）
我们打开另一个端口为 60002 的 UDP 套接字
然后我们将套接字加入到其他多播组（例如239.192.0.2）

在 Windows 中完成时，使用 Winsock，每个套接字仅在满足两个条件时才成为数据：

UDP 端口匹配
和多播组匹配。

这是一些 Delphi 代码：

procedure Connect();
var err: Integer;
    wData: WsaData;
    reuse: Integer;
begin
  FillChar(wData, SizeOf(wData), 0);
  err := WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), wData);
  if err = SOCKET_ERROR then Exit;

  _fd := socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
  if _fd = INVALID_SOCKET then Exit;

  reuse := 1;
  if (setsockopt(_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, Pointer(@reuse), SizeOf(reuse)) < 0) then Exit;

  FillChar(_addr, sizeof(_addr), 0);
  _addr.sin_family := AF_INET;
  if (_listeningInterface = '0.0.0.0') or not _isIpAddress(_listeningInterface) then
    _addr.sin_addr.s_addr := htonl(INADDR_ANY)
  else
    _addr.sin_addr.s_addr := inet_addr(PAnsiChar(_listeningInterface));
  _addr.sin_port := htons(_port);

  if (bind(_fd, _addr, sizeof(_addr)) < 0) then Exit;

  if _isMulticast() then begin
    _mreq.imr_multiaddr.s_addr := inet_addr(PAnsiChar(_multicastGroup));
    if (_listeningInterface = '0.0.0.0') or not _isIpAddress(_listeningInterface) then
      _mreq.imr_interface.s_addr := htonl(INADDR_ANY)
    else
      _mreq.imr_interface.s_addr := inet_addr(PAnsiChar(_listeningInterface));
    // Joinig multicast group here. Note the _fd variable usage here.
    if (setsockopt(_fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, @_mreq, sizeof(_mreq)) < 0) then Exit;
  end;
end;

当我们尝试从用于微控制器的 Keil 库中执行此操作时，没有像 setsockopt 这样的函数。 igmp_join 函数不接受套接字变量，但只接受多播组。

因此，我们无法指定UDP端口与多播组的对应关系，每个UDP套接字都成为我们加入的所有组的数据。

两种方法中哪一种是正确的：Keil 的还是 Windows'？

Answer 1

两种行为都是正确的。

你在哪个套接字上接收到哪个UDP数据包，这已经超出了IPv4多播的定义范围。

你只收到你加入群组的流量的期望经常被违反。此外，所有操作系统都以不同方式实现这一点。 Linux 和 Windows 的行为不同，微控制器中的小型 IP 堆栈通常具有更简单的行为。

基准，您可以预期的最坏情况是：您将在您的 UDP 套接字上收到随机 UDP 数据包，即使来自您未加入的群组。但在实践中通常并没有那么糟糕。只是作为思考时的指导方针。原因是：OS 可能会延迟会员资格下降。本地路由器将延迟成员资格下降。本地路由器将包含错误。

您无论如何都需要处理意外接收到的 UDP 数据包，因为您网络中的任何人都可以伪造 UDP 数据包并以其他人的名义将它们发送到您的套接字。此外，其他任何人都可以伪造 IGMP 数据包和 "join you" 到任何多播组。

这意味着：在实践中，您总是需要进行应用程序级别的过滤并默默地忽略意外的 UDP 数据包。在大多数 IP 堆栈上，有一个（重要的）选项来确定接收到的 UDP 数据包的 目标地址 。这对于拆分多个多播组的流量最有用。

而且由于您现在知道了 IP 堆栈的行为，因此您可以节省一些内存并仅使用单个 UDP 套接字接收所有 UDP 流量并在应用程序端对其进行多路分解。当然，这在一定程度上取决于您的应用程序。

但是，是的，我理解您对 IP 多播定义如此不明确感到失望。我和你有同感！ :-)

IP 组播 + UDP：我应该接收所有组的数据吗？

IP Multicast + UDP: Should I receive data for all groups?

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