18

2 枚のネットワーク カードを搭載した PC があります。1 つ ( eth0) は LAN/インターネット用で、もう 1 つは 1 つのマイクロコントローラー デバイスとの UDP 通信用です。マイクロコントローラーには、IP (192.168.7.2) と MAC アドレスがあります。2 番目の PC ネットワーク アダプタ ( eth1) は 192.168.7.1 です。

マイクロコントローラーには非常に単純な IP スタックがあるため、MC が UDP パケットを送信する最も簡単な方法は、それらをブロードキャストすることです。

PC 側でブロードキャストを受信したいのですが、 からのみですeth1。そこで、UDP ソケットをeth1デバイスにバインドしようとしました。

問題(以下のソースコード):

  1. setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, device, sizeof(device))root 権限が必要なのですが、なぜですか? (他のオプションの設定はユーザーとして機能します)

  2. getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, (void *)buffer, &opt_length)「プロトコルが利用できません」と表示されます。setsockoptコマンドで設定したデバイスを読み返したい。

  3. どこで良い情報を見つけることができますか? Linux プログラミング、ネットワークに関する書籍をいくつか調べましたが、たとえば、SO_BINDTODEVICEインターネットでしか見つけられなかったオプションです。

私の長い (汚れた) テスト プログラムが問題を示しています。SO_RCVTIMEOおよびSO_BROADCASTオプションの設定と取得は、期待どおりに機能します。

ユーザーが終了するときにコードを実行すると、次のようになります。

could not set SO_BINDTODEVICE (Operation not permitted)"

sudo で実行すると、次のようになります。

SO_BINDTODEVICE set
./mc-test: could not get SO_BINDTODEVICE (Protocol not available)

それで、オプションの設定は機能しているように見えますが、それを読み戻すことはできませんか?

/* SO_BINDTODEVICE test */ 

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <errno.h>

#define MC_IP "192.168.7.2"
#define MC_PORT (54321)
#define MY_PORT (54321)
#define MY_DEVICE "eth1"

#define BUFFERSIZE (1000)

/* global variables */
int sock;
struct sockaddr_in MC_addr;
struct sockaddr_in my_addr;
char buffer[BUFFERSIZE];

int main(int argc, char *argv[]) 
{
  unsigned int echolen, clientlen;
  int rc, n;
  char opt_buffer[1000];
  struct protoent *udp_protoent;
  struct timeval receive_timeout;
  int optval;
  socklen_t opt_length;

  /* Create the UDP socket */
  if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP)) < 0) 
  {
    printf ("%s: failed to create UDP socket (%s) \n",
        argv[0], strerror(errno));
    exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("UDP socket created\n");

  /* set the recvfrom timeout value */
  receive_timeout.tv_sec = 5;
  receive_timeout.tv_usec = 0;
  rc=setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &receive_timeout,
                sizeof(receive_timeout));
  if (rc != 0) 
  {
     printf ("%s: could not set SO_RCVTIMEO (%s)\n",
        argv[0], strerror(errno));
     exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("set timeout to\ntime [s]: %d\ntime [ms]: %d\n", receive_timeout.tv_sec, receive_timeout.tv_usec);
  /* verify the recvfrom timeout value */
  rc=getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, &receive_timeout, &opt_length);
  if (rc != 0) 
  {
     printf ("%s: could not get socket options (%s)\n",
        argv[0], strerror(errno));
     exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("timeout value\ntime [s]: %d\ntime [ms]: %d\n", receive_timeout.tv_sec, receive_timeout.tv_usec);

  /* allow broadcast messages for the socket */
  int true = 1;
  rc=setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &true, sizeof(true));
  if (rc != 0) 
  {
     printf ("%s: could not set SO_BROADCAST (%s)\n",
        argv[0], strerror(errno));
     exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("set SO_BROADCAST\n");
  /* verify SO_BROADCAST setting */
  rc=getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &optval, &opt_length);
  if (optval != 0) 
  {
    printf("SO_BROADCAST is enabled\n");
  }

  /* bind the socket to one network device */
  const char device[] = MY_DEVICE;
  rc=setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, device, sizeof(device));
  if (rc != 0) 
  {
     printf ("%s: could not set SO_BINDTODEVICE (%s)\n",
        argv[0], strerror(errno));
     exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("SO_BINDTODEVICE set\n");
  /* verify SO_BINDTODEVICE setting */
  rc = getsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, (void *)buffer, &opt_length);
  if (rc != 0) 
  {
     printf ("%s: could not get SO_BINDTODEVICE (%s)\n",
        argv[0], strerror(errno));
     exit (EXIT_FAILURE);
  }
  if (rc == 0) 
  {
    printf("SO_BINDTODEVICE is: %s\n", buffer);
  }


  /* Construct the server sockaddr_in structure */
  memset(&MC_addr, 0, sizeof(MC_addr));     /* Clear struct */
  MC_addr.sin_family = AF_INET;         /* Internet/IP */
  MC_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(MC_IP);   /* IP address */
  MC_addr.sin_port = htons(MC_PORT);        /* server port */

  /* bind my own Port */
  my_addr.sin_family = AF_INET;
  my_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; /* INADDR_ANY all local addresses */
  my_addr.sin_port = htons(MY_PORT);
  rc = bind (sock, (struct sockaddr *) &my_addr, sizeof(my_addr));
  if (rc < 0) 
  {
     printf ("%s: could not bind port (%s)\n",
        argv[0], strerror(errno));
     exit (EXIT_FAILURE);
  }
  printf ("port bound\n");

  /* identify mc */
  buffer[0] = (char)1;
  buffer[1] = (char)0;
  send_data (buffer, 2);  
  printf ("sent command: %d\n", (char)buffer[0]);

  rc=receive_data(buffer);
  printf ("%d bytes received\n", rc);
  buffer[rc] = (char)0; /* string end symbol */
  printf ("%d - %s\n", (int)(char)buffer[0], &buffer[1]);

  close(sock);
  printf ("socket closed\n");

  exit(0);
}

/* send data to the MC *****************************************************/
/* buffer points to the bytes to send */
/* buf_length is the number of bytes to send */
/* returns allways 0 */
int send_data( char *buffer, int buf_length )
{
  int rc;

  rc = sendto (sock, buffer, buf_length, 0,
                 (struct sockaddr *) &MC_addr,
                 sizeof(MC_addr));
  if (rc < 0) 
  {
    printf ("could not send data\n");
    close (sock);
    exit (EXIT_FAILURE);
  }
  return(0);
}

/* receive data from the MC *****************************************************/
/* buffer points to the memory for the received data */
/* max BUFFERSIZE bytes can be received */
/* returns number of bytes received */
int receive_data(char *buffer)
{
  int rc, MC_addr_length;

  MC_addr_length = sizeof(MC_addr);
  rc = recvfrom (sock, buffer, BUFFERSIZE, 0,
                 (struct sockaddr *) &MC_addr,
                 &MC_addr_length);
  if (rc < 0) 
  {
    printf ("could not receive data\n");
    close (sock);
    exit (EXIT_FAILURE);
  }
  return(rc);
}
4

11 に答える 11

20

SO_BINDTODEVICE が実際にどのように使用されているかについて矛盾する回答を見た後、私はしばらくこれを調べてきました。一部のソースstruct ifreqは、ioctl を介して取得したデバイス名とインデックスを持つポインターを渡すのが正しい使用法であると主張しています。例えば:

struct ifreq ifr;
memset(&ifr, 0, sizeof(struct ifreq));
snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "eth0");
ioctl(fd, SIOCGIFINDEX, &ifr);
setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,  (void*)&ifr, sizeof(struct ifreq));

Beejのネットワーク チュートリアルでは、デバイス名を char ポインターとして渡すように指示されています。例えば:

char *devname = "eth0";
setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, devname, strlen(devname));

これらの方法の両方を試してみましたが、どちらも必要なことを実行しますが、最初の方法で取得したデバイス インデックスは不要であることに注意したいと思います。net/core/sock.cのカーネル コードを見るとsock_bindtodevice、デバイス名の文字列をコピーし、呼び出しdev_get_by_name_rcuてデバイスを取得し、それにバインドします。

最初のアプローチが機能する理由は、デバイス名が構造の最初の要素であるためです。 http://linux.die.net/man/7/netdeviceifreqを参照してください。

于 2011-07-03T23:08:50.713 に答える
9
setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE, "eth0", 4);

上記のコード行は、からのメッセージeth0 interfaceのみを受信するのに十分です。これを Linux でテストしました。

注:実際のインターフェースを制御するブリッジ インターフェースがある場合は機能しません。

よろしく、サントッシュ。

于 2011-07-28T11:04:36.897 に答える
9

わかりました、もう少し調べました。SO_BINDTODEVICE は 1999 年に「ほぼ廃止」と見なされ、特定されていない「セキュリティへの影響」のためにルートのみになっています (正確にはわかりませんでした)。

ただし、INADDR_ANY にバインドし、IP_PKTINFO socketopt を設定することで、必要な動作を得ることができるはずです。これにより、着信パケットを説明する pktinfo 構造を含むソケットに追加のメッセージが渡されます。この構造には、パケットが入ってきたインターフェイスのインデックスが含まれています。

struct in_pktinfo {
    unsigned int   ipi_ifindex;  /* Interface index */
    struct in_addr ipi_spec_dst; /* Local address */
    struct in_addr ipi_addr;     /* Header Destination address */
};

ipi_ifindex は、SIOCGIFCONF のようなネットデバイス ioctl によって返される構造体 ifreq からの ifr_ifindex と一致します。したがって、それを使用して、関心のあるインターフェイス以外のインターフェイスで受信したパケットを無視できるはずです。

IP_PKTINFO の Doco は ip(7) にあり、インターフェース ioctl は netdevice(7) にあります。

于 2009-08-01T00:03:43.900 に答える
3

私が遭遇した問題は、特定のインターフェースからのブロードキャストの受信が、Linux、Windows、... http://www.developerweb.net/forum/showthread.php?t=5722によって異なる方法で処理されることです。

そこで、マイクロコントローラーの TCP/IP スタックを変更することで、この問題 (ドキュメントが少なく、移植性が悪い) を解決することにしました。ブロードキャスト アドレスに応答を送信しなくなりますが、代わりに着信 UDP パケットから IP/MAC を宛先 IP/MAC として取得します。次に、(PC 側で) ソケットを eth1 の IP にバインドするだけです。

乾杯、マイケル

于 2009-07-31T12:06:34.680 に答える
2

関心のあるインターフェースの IP アドレスを getifaddrs() で検索し、bind() でソケットをその IP アドレスにバインドするだけです。ソケットで SO_BROADCAST を有効にすると、そのインターフェイスで受信されたブロードキャストのみが取得されます。

または、実際には getifaddrs() 部分をスキップして、必要に応じて 192.168.7.1 に直接 bind() することもできます。

于 2009-07-30T22:26:51.383 に答える
2

特定のインターフェースへのマルチキャストの送信もこのように動作することを確認できます。以下のサンプルコードを参照してください。ただし、インターフェイスが SO_BINDTODEVICE によってセカンダリ インターフェイス eth4 に設定されている場合、listener.c プログラムを動作させることができません。

まったく別のマシンを使用してマルチキャスト パケットを送信し、リスナーはインターフェイス eth4 からではなく、インターフェイス eth3 から動作します。ただし、tcpdump は両方のインターフェースのパケットを表示します (sudo tcpdump -i eth4 |grep UDP)。

これらは、Antony Courtney のサンプル コードを変更したものです。

sender.c と listener.c:

/*
 * sender.c -- multicasts "hello, world!" to a multicast group once a second
 *
 * Antony Courtney, 25/11/94
 */

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>  

#define HELLO_PORT 12345
#define HELLO_GROUP "225.0.0.37"

main(int argc, char *argv[])
{
     struct sockaddr_in addr;
     int fd, cnt;
     struct ip_mreq mreq;
     char *message="Hello, World!";
    char com[1000];

     /* create what looks like an ordinary UDP socket */
     if ((fd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)) < 0) {
      perror("socket");
      exit(1);
     }

     /* set up destination address */
     memset(&addr,0,sizeof(addr));
     addr.sin_family=AF_INET;
     addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(HELLO_GROUP);
     addr.sin_port=htons(HELLO_PORT);



     u_char ttl=7;
     setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &ttl, sizeof(ttl));
     struct ifreq ifr;
       memset(&ifr, 0, sizeof(struct ifreq));
       snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "eth4");
       ioctl(fd, SIOCGIFINDEX, &ifr);

 printf("[[%d]]\n", ifr.ifr_ifindex );
       setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,  (void*)&ifr, sizeof(struct ifreq));


     inet_ntop(AF_INET, &(addr), com, INET_ADDRSTRLEN);
     printf("addr=%s\n", com );


     /* now just sendto() our destination! */
     while (1) {
      if (sendto(fd,message,strlen(message),0,(struct sockaddr *) &addr,
             sizeof(addr)) < 0) {
           perror("sendto");
           exit(1);
      }
      sleep(1);
     }
}


listener.c :

/*
 * listener.c -- joins a multicast group and echoes all data it receives from
 *      the group to its stdout...
 *
 * Antony Courtney, 25/11/94
 * Modified by: Frédéric Bastien (25/03/04)
 * to compile without warning and work correctly
 */

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/if.h>  

#define HELLO_PORT 12345
#define HELLO_GROUP "225.0.0.37"
#define MSGBUFSIZE 256

main(int argc, char *argv[])
{
     struct sockaddr_in addr;
     int fd, nbytes,addrlen;
     struct ip_mreq mreq;
     char msgbuf[MSGBUFSIZE];

     u_int yes=1;            /*** MODIFICATION TO ORIGINAL */

     /* create what looks like an ordinary UDP socket */
     if ((fd=socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)) < 0) {
      perror("socket");
      exit(1);
     }
     struct ifreq ifr;
     memset(&ifr, 0, sizeof(struct ifreq));
     snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "eth4");
     ioctl(fd, SIOCGIFINDEX, &ifr);

     printf("[[%d]]\n", ifr.ifr_ifindex );

     if(  setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,  (void*)&ifr, sizeof(struct ifreq)) < 0 )
       {
     perror("SO_BINDTODEVICE");
     exit(1);
       }

/**** MODIFICATION TO ORIGINAL */
    /* allow multiple sockets to use the same PORT number */
    if (setsockopt(fd,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&yes,sizeof(yes)) < 0) {
       perror("Reusing ADDR failed");
       exit(1);
       }
/*** END OF MODIFICATION TO ORIGINAL */


     /* set up destination address */
     memset(&addr,0,sizeof(addr));
     addr.sin_family=AF_INET;
     addr.sin_addr.s_addr=htonl(INADDR_ANY); /* N.B.: differs from sender */
     addr.sin_port=htons(HELLO_PORT);


     /* bind to receive address */
     if (bind(fd,(struct sockaddr *) &addr,sizeof(addr)) < 0) {
      perror("bind");
      exit(1);
     }


      /*
      ifr.ifr_flags = IFF_UP | IFF_ALLMULTI | IFF_MULTICAST;
      ioctl(fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr );
      */

      /* use setsockopt() to request that the kernel join a multicast group */
     mreq.imr_multiaddr.s_addr=inet_addr(HELLO_GROUP);
     mreq.imr_interface.s_addr=htonl(INADDR_ANY);
     if (setsockopt(fd,IPPROTO_IP,IP_ADD_MEMBERSHIP,&mreq,sizeof(mreq)) < 0) {
      perror("setsockopt");
      exit(1);
     }

     /* now just enter a read-print loop */
     while (1) {
      addrlen=sizeof(addr);
      if ((nbytes=recvfrom(fd,msgbuf,MSGBUFSIZE,0,
                   (struct sockaddr *) &addr,&addrlen)) < 0) {
           perror("recvfrom");
           exit(1);
      }
      msgbuf[nbytes]='\0';
      puts(msgbuf);
     }
}
于 2011-05-27T16:54:52.207 に答える
1

質問 2 に対する答えは、SO_BINDTODEVICE オプションでは getsockopt がサポートされていないようです。Linux カーネル ソース (2.6.27) では、オプションは linux-2.6.27.25-0.1/net/core/sock.c の sock_setsockopt 関数でのみ処理されます。

質問 3 については、多くの人が W. Richard Stevens による「UNIX ネットワーク プログラミング」の本を勧めているようです。Google ブック オンライン バージョンのソケット オプション ページを調べました - SO_BINDTODEVICE オプションは表 7.1 および 7.2 にリストされていません :-( ...このオプションは Linux のみであるためでしょうか?

于 2009-07-30T21:05:17.163 に答える
-2

setsocketopt needs device index, not name. Furthermore you should use struct ifreq to pass the index:

        struct ifreq ifr;
        memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
        snprintf(ifr.ifr_name, sizeof(ifr.ifr_name), "eth3");

        ioctl(s, SIOCGIFINDEX, &ifr)
        setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,  (void*)&ifr, sizeof(ifr));
于 2011-01-11T14:23:48.250 に答える