Linux和Windows套接字编程中INADDR_ANY的区别

Question

我的Winsock Delphi应用程序应该在所有网络接口上侦听多播UDP/IP流。它一直正常监听，直到我在另一台具有不同网络适配器优先级顺序的电脑上尝试它。

然后我开始研究这个问题，在一些论坛上发现INADDR_ANY(或0.0.0.0)在Windows和Linux中有不同的含义：

• 在Linux中，它的意思是"在所有接口上侦听"，并通过默认接口发送
• 在Windows中，它的意思是"在默认接口上侦听"(第二个接口为0.0.0.1)。引用："如果此成员指定的IPv4地址为0.0.0.0，则使用默认的IPv4多播接口"，但没有提及它是用于侦听还是用于发送

你能确认或否认这一点吗？

如何真正在所有接口上进行监听？

这是我的一小段代码：

TMulticastListener = class(TThread)
private
mreq: ip_mreq;
............
end;
constructor TMulticastListener.Create;
var err: Integer;
wData: WsaData;
reuse: Integer;
begin
inherited Create(true);
err := WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), wData);
if err = SOCKET_ERROR then begin
// Tell the user that we could not find a usable Winsock DLL
perror('WSAStartup');
Exit;
end;
// create what looks like an ordinary UDP socket
fd := socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
if fd = INVALID_SOCKET then begin
perror('socket');
Exit;
end;
reuse := 1;
// allow multiple sockets to use the same PORT number
if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, Pointer(@reuse), SizeOf(reuse)) < 0) then begin
perror('Reusing ADDR failed');
Exit;
end;
// set up destination address
FillChar(addr, sizeof(addr), 0);
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, addr, sizeof(addr)) < 0) then begin
perror('bind');
Exit;
end;
// 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); //inet_addr('0.0.0.0');
if (setsockopt(fd, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, @mreq, sizeof(mreq)) < 0) then begin
perror('setsockopt');
Exit;
end;
end;

Answer 1

Windows和Linux在INADDR_ANY的使用方面实际上表现相同。这里的混淆是因为您提供的两个链接被用于不同的上下文。

当使用bind函数绑定到地址/端口时，指定INADDR_ANY意味着套接字将能够在给定端口上从任何接口接收数据包。但是，这样做不会设置任何有关多播的内容。

在IP_ADD_MEMBERSHIP调用setsockopt的上下文中，将接口设置为INADDR_ANY将使系统加入默认网络接口上的给定多播组。

您提供的Linux链接指的是bind，而Windows链接指的则是setsockopt和IP_ADD_MEMBERSHIP。

如果要加入所有接口上的多播组，则需要检索系统上的接口列表并加入每个接口。在Windows上，GetAdaptersAddresses()函数将为您提供接口列表。在Linux上，使用getifaddrs()函数。

以下是如何在C:中使用GetAdaptersAddresses()函数的示例

struct iflist {
char name[50];
struct sockaddr_in sin;
int isloopback;
int ismulti;
int ifidx;
};
void getiflist(struct iflist *list, int *len)
{
IP_ADAPTER_ADDRESSES *head, *curr;
IP_ADAPTER_UNICAST_ADDRESS *uni;
char *buf;
int buflen, err, i;
buflen = 100000;
buf = calloc(buflen, 1);
head = (IP_ADAPTER_ADDRESSES *)buf;
if ((err = GetAdaptersAddresses(AF_UNSPEC, 0, NULL, head,
&buflen)) != ERROR_SUCCESS) {
char errbuf[300];
FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_FROM_SYSTEM, NULL, err,
0, errbuf, sizeof(errbuf), NULL);
printf("GetAdaptersAddresses failed: (%d) %s", err, errbuf);
free(buf);
return;
}
for (*len = 0, curr = head; curr; curr = curr->Next) {
if (curr->IfType == IF_TYPE_TUNNEL) continue;
for (uni = curr->FirstUnicastAddress; uni; uni = uni->Next) {
if (curr->OperStatus == IfOperStatusUp) {
memset(&list[*len], 0, sizeof(struct iflist));
strncpy(list[*len].name, (char *)curr->AdapterName,
sizeof(list[i].name) - 1);
memcpy(&list[*len].sin, uni->Address.lpSockaddr,
uni->Address.iSockaddrLength);
list[*len].isloopback =
(curr->IfType == IF_TYPE_SOFTWARE_LOOPBACK);
list[*len].ismulti =
((curr->Flags & IP_ADAPTER_NO_MULTICAST) == 0);
if (uni->Address.lpSockaddr->sa_family == AF_INET6) {
list[*len].ifidx = curr->Ipv6IfIndex;
} else {
list[*len].ifidx = curr->IfIndex;
}
(*len)++;
}
}
}
free(buf);
}

Answer 2

您的源完全没有注意到互联网协议本身对"端口"one_answers"接口"一无所知的事实，前面提到的语句("侦听所有接口")甚至没有任何意义，它完全由组成，但到广播地址的数据包通常被路由到多个接口上，以下是更多信息：

0.0.0.0是一个特殊的保留IPv4地址，称为"网络标识符">——事实上，以0结尾的IPv4地址通常是保留的——它通常不可用，除非用于广播和网络目的。操作系统通常在一个单一传输协议内为广播保留0.0.0.0

现在：这些广播地址总是通过默认路由接收单个传输协议的广播，该路由可能指向多个(或所有)网络接口。你可能读到的是完全不同的东西：多播-这是另一种蠕虫，可以将单个数据包发送到多个指定的接收器-Microsoft Windows有默认的多播路由，Linux通常必须配置为多播才能工作(AFAIK)-但你不希望这样。

结论：出于您的目的，0.0.0.0在Windows和Linux上是相同的-它是您选择的传输协议的广播地址，没有区别