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隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，組播技術(shù)在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方面成為了一種重要的選擇。組播傳輸可以在網(wǎng)絡(luò)中擴(kuò)展，這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)單一數(shù)據(jù)包同時傳送到多臺主機(jī)的功能，從而減輕了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)。Linux作為一種流行的操作系統(tǒng)，已經(jīng)在組播技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，為了更好的了解和應(yīng)用Linux中的UDP組播技術(shù)，下面將對該技術(shù)進(jìn)行深入的探討和介紹。
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一、什么是組播技術(shù)
組播技術(shù)是指向多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳輸消息的技術(shù)。與單播和廣播不同，組播廣播消息只會傳輸?shù)郊尤虢M播組的一組特定節(jié)點(diǎn)而不是傳輸?shù)剿兄鳈C(jī)。組播可以大幅減少傳輸數(shù)據(jù)，因為它沒有浪費(fèi)帶寬傳輸不必要的信息。它也可以提高傳輸速度，因為數(shù)據(jù)可以同時傳輸?shù)蕉嗯_主機(jī)，這是單播和廣播不能實(shí)現(xiàn)的。
二、linux udp組播技術(shù)
在Linux中，組播可以通過使用UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）來實(shí)現(xiàn)。UDP是一種面向無連接的傳輸層協(xié)議，它使用簡單，實(shí)現(xiàn)較為容易。同時，與TCP相比，UDP傳輸速度較快。UDP組播使用IP地址來標(biāo)識組播組和組播節(jié)點(diǎn)，每個組播組和節(jié)點(diǎn)都有一個唯一的IP地址。利用IP地址來標(biāo)識具體的組播組和節(jié)點(diǎn)，可以很方便的實(shí)現(xiàn)組播傳輸。
Linux使用mroute來支持IP多播路由協(xié)議，mroute會將所有加入組播組的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)起來。因此，多播IP地址只能在同一物理網(wǎng)絡(luò)中使用，除非使用IP在網(wǎng)絡(luò)之間路由。
三、如何使用Linux UDP組播技術(shù)
在Linux中進(jìn)行UDP組播需要以下步驟：
1.創(chuàng)建一個多播組：
使用mcast_join來加入/離開多播組。
2.設(shè)置UDP套接字：
在設(shè)置UDP套接字時，需要使用特定的系統(tǒng)調(diào)用。最重要的是使用SOCK_DGRAM類型的套接字。
int sock;
sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
3.綁定UDP套接字：
在綁定UDP套接字時，需要設(shè)置多播地址，端口和接口信息等。
struct sockaddr_in saddr;
memset(&saddr, 0, sizeof(saddr));
saddr.sin_family = AF_INET;
saddr.sin_port = htons(8888);
inet_pton(AF_INET, “233.0.0.1”, &saddr.sin_addr);
4.進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：
通過sendto函數(shù)實(shí)現(xiàn)UDP組播數(shù)據(jù)傳輸。sendto函數(shù)會將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)傳輸至多播組中。
char buf[1024] = “UDP Multicast Test”;
sendto(sock, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr*)&mcast_addr, sizeof(mcast_addr));
五、
組播技術(shù)是一種非常有用的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在多臺主機(jī)之間的同時傳輸，從而減輕了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呢?fù)擔(dān)。在Linux系統(tǒng)中，可以使用UDP協(xié)議實(shí)現(xiàn)組播傳輸，使用mroute來支持IP多播路由協(xié)議。開發(fā)者們可以根據(jù)自己的實(shí)際需求使用Linux UDP組播技術(shù)來實(shí)現(xiàn)高效、便捷和自由的數(shù)據(jù)傳輸。
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在進(jìn)行TCP的代理時，只要在旁帶NET表上無腦進(jìn)行REDIRECT就好了。例如使用ss-redir,你只要把tcp的流量redirect到ss-redir監(jiān)聽的端口上就OK了。但是當(dāng)你使用這種方法的時候，就會不正常，因為對于UDP進(jìn)行redirect之后，原始的目的地址和端口就找不到了。
這是為什么呢？
ss-redir的原理很簡單：使肆橋用iptables對PREROUTING與OUTPUT的TCP/UDP流量進(jìn)行REDIRECT（REDIRECT是DNAT的特例），ss—redir在捕獲網(wǎng)絡(luò)流量后，通過一些技術(shù)手段獲取REDIRECT之前的目的地址（dst）與端口（port），連同網(wǎng)絡(luò)流量一起轉(zhuǎn)發(fā)至遠(yuǎn)程服務(wù)器。
針對TCP連接，的確是因為Linux Kernel連接跟蹤機(jī)制的實(shí)現(xiàn)才使獲取
數(shù)據(jù)包
原本的dst和port成為可能，但這種連接跟蹤機(jī)制并非只存在于TCP連接中，UDP連接同樣存在，conntrack -p udp便能看到UDP的連接跟蹤記錄。內(nèi)核中有關(guān)TCP與UDP的NAT源碼/net/netfilter/nf_nat_proto_tcp.c和/net/netfilter/nf_nat_proto_udp.c幾乎一模一樣，都是根據(jù)NAT的類型做SNAT或DNAT。
那這究竟是怎么一回事？為什么對于UDP連接就失效了呢？
回過頭來看看ss-redir有關(guān)獲取TCP原本的dst和port的源碼，核心函數(shù)是getdestaddr：
在內(nèi)核源碼中搜了下有關(guān)SO_ORIGINAL_DST的東西，裂啟猛看到了getorigdst：
We only do TCP and SCTP at the moment。Oh，shit！只針對TCP與SCTP才能這么做，并非技術(shù)上不可行，只是人為地阻止罷了。
為了在redirect UDP后還能夠獲取原本的dst和port，ss-redir采用了TPROXY。Linux系統(tǒng)有關(guān)TPROXY的設(shè)置是以下三條命令：
大意就是在mangle表的PREROUTING中為每個UDP數(shù)據(jù)包打上0x2333/0x2333標(biāo)志，之后在路由選擇中將具有0x2333/0x2333標(biāo)志的數(shù)據(jù)包投遞到本地環(huán)回設(shè)備上的1080端口；對監(jiān)聽0.0.0.0地址的1080端口的socket啟用IP_TRANSPARENT標(biāo)志，使IPv4路由能夠?qū)⒎潜緳C(jī)的數(shù)據(jù)報投遞到
傳輸層
，傳遞給監(jiān)聽1080端口的ss-redir。IP_RECVORIGDSTADDR與IPV6_RECVORIGDSTADDR則表示獲取送達(dá)數(shù)據(jù)包的dst與port。
可問題來了：要知道m(xù)angle表并不會修改數(shù)據(jù)包，那么TPROXY是如何做到在不修改數(shù)據(jù)包的前提下將非本機(jī)dst的數(shù)據(jù)包投遞到換回設(shè)備上的1080端口呢？
這個問題在內(nèi)核中時如何實(shí)現(xiàn)的，還待研究，但是確定是TPROXY做了某些工作。
TPROXY主要功能：
TPROXY要解決的兩個重要的問題
參考：
關(guān)于linux udp組播的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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當(dāng)前標(biāo)題：深入探索LinuxUDP組播技術(shù)(linuxudp組播)
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