设置UDP套接字的源IP

我有一个UDP套接字绑定到INADDR_ANY来监听我的服务器上的所有IP数据包.我通过同一个套接字发送回复.

现在,当发送数据包时,服务器会自动选择将哪个IP用作源IP,但我希望能够自己设置传出源IP.

有没有办法做到这一点,而无需为每个IP创建一个单独的套接字？

尼古拉,使用单独的套接字并绑定(2)每个地址或弄乱路由表通常不是一个可行的选择,例如动态地址.单端IP_ADDRANYUDP服务器应该能够响应接收到数据包的相同动态分配的IP地址.

幸运的是,还有另一种方式.根据系统的支持,您可以使用IP_PKTINFO套接字选项来设置或接收有关消息的辅助数据.cmsg(3)虽然comp.os.linux.development.system有一个特定的完整代码示例,但在很多地方都有在线覆盖辅助数据(via )IP_PKTINFO.

链接中的代码使用IP_PKTINFO(或IP_RECVDSTADDR取决于平台)从辅助cmsg(3)数据中获取UDP消息的目标地址.转述于此:

struct msghdr msg;
struct cmsghdr *cmsg;
struct in_addr addr;
// after recvmsg(sd, &msg, flags);
for(cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
    cmsg != NULL;
    cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg)) {
  if (cmsg->cmsg_level == IPPROTO_IP && cmsg->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
    addr = ((struct in_pktinfo*)CMSG_DATA(cmsg))->ipi_addr;
    printf("message received on address %s\n", inet_ntoa(addr));
  }
}

Gene,您的问题询问如何设置传出数据包的源地址.使用IP_PKTINFO它可以设置传递给的辅助数据的ipi_spec_dst字段.请参阅上面引用的帖子,以及有关如何在a中创建和操作辅助数据的指南.一个例子(这里不保证)可能是:struct in_pktinfosendmsg(2)cmsg(3)sendmsg(2)struct msghdr

struct msghdr msg;
struct cmsghdr *cmsg;
struct in_pktinfo *pktinfo;
// after initializing msghdr & control data to CMSG_SPACE(sizeof(struct in_pktinfo))
cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
cmsg->cmsg_level = IPPROTO_IP;
cmsg->cmsg_type = IP_PKTINFO;
cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in_pktinfo));
pktinfo = (struct in_pktinfo*) CMSG_DATA(cmsg);
pktinfo->ipi_ifindex = src_interface_index;
pktinfo->ipi_spec_dst = src_addr;
// bytes_sent = sendmsg(sd, &msg, flags);

请注意,这与IPv6不同:struct in6_pktinfo::ipi6_addr在recvmsg和sendmsg情况下都使用.

另请注意,Windows不支持in_pktinfo结构中与ipi_spec_dst等效的内容,因此您无法使用此方法在传出的winsock2数据包上设置源地址.

(引用的手册页 - 约1个超链接限制)

http:// linux.die.net/man/2/sendmsg
http:// linux.die.net/man/3/cmsg

我想我会扩展Jeremy关于如何为IPv6做这件事.Jeremy遗漏了很多细节,一些文档(比如Linux的ipv6手册页)简直就是错误的.首先在一些发行版上你必须定义_GNU_SOURCE,否则一些IPv6内容没有定义:

#define _GNU_SOURCE
#include 
#include 
#include 

接下来以相当标准的方式设置套接字,以侦听特定UDP端口上的所有IP数据包(即IPv4和IPv6):

const int on=1, off=0;
int result;
struct sockaddr_in6 sin6;
int soc;

soc = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, 0);
setsockopt(soc, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &on, sizeof(on));
setsockopt(soc, IPPROTO_IP, IP_PKTINFO, &on, sizeof(on));
setsockopt(soc, IPPROTO_IPV6, IPV6_RECVPKTINFO, &on, sizeof(on));
setsockopt(soc, IPPROTO_IPV6, IPV6_V6ONLY, &off, sizeof(off));
memset(&sin6, '\0', sizeof(sin6));
sin6.sin6_family = htons(AF_INET6);
sin6.sin6_port = htons(MY_UDP_PORT);
result = bind(soc, (struct sockaddr*)&sin6, sizeof(sin6));

请注意,上面的代码为IPv6套接字设置了IP和IPv6选项.事实证明,如果数据包到达的IPv4地址,您将获得IP_PKTINFO(即IPv4)的CMSG的,即使它是IPv6套接字,如果你不启用他们,他们不会被发送.还要注意IPV6_RECPKTINFO选项被设置(未提到的人7的IPv6)而不是IPV6_PKTINFO(其在错误地描述人7的IPv6).现在收到一个udp包:

int bytes_received;
struct sockaddr_in6 from;
struct iovec iovec[1];
struct msghdr msg;
char msg_control[1024];
char udp_packet[1500];

iovec[0].iov_base = udp_packet;
iovec[0].iov_len = sizeof(udp_packet);
msg.msg_name = &from;
msg.msg_namelen = sizeof(from);
msg.msg_iov = iovec;
msg.msg_iovlen = sizeof(iovec) / sizeof(*iovec);
msg.msg_control = msg_control;
msg.msg_controllen = sizeof(msg_control);
msg.msg_flags = 0;
bytes_received = recvmsg(soc, &msg, 0);

下一步是提取接口并解决从cmsg收到的UDP数据包:

struct in_pktinfo in_pktinfo;
struct in6_pktinfo in6_pktinfo;
int have_in_pktinfo = 0;
int have_in6_pktinfo = 0;
struct cmsghdr* cmsg;

for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmsg != 0; cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg))
{
  if (cmsg->cmsg_level == IPPROTO_IP && cmsg->cmsg_type == IP_PKTINFO)
  {
    in_pktinfo = *(struct in_pktinfo*)CMSG_DATA(cmsg);
    have_in_pktinfo = 1;
  }
  if (cmsg->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 && cmsg->cmsg_type == IPV6_PKTINFO)
  {
    in6_pktinfo = *(struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(cmsg);
    have_in6_pktinfo = 1;
  }
}

最后,我们使用相同的目的地返回响应.

int cmsg_space;

iovec[0].iov_base = udp_response;
iovec[0].iov_len = udp_response_length;
msg.msg_name = &from;
msg.msg_namelen = sizeof(from);
msg.msg_iov = iovec;
msg.msg_iovlen = sizeof(iovec) / sizeof(*iovec);
msg.msg_control = msg_control;
msg.msg_controllen = sizeof(msg_control);
msg.msg_flags = 0;
cmsg_space = 0;
cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
if (have_in6_pktinfo)
{
  cmsg->cmsg_level = IPPROTO_IPV6;
  cmsg->cmsg_type = IPV6_PKTINFO;
  cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(in6_pktinfo));
  *(struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(cmsg) = in6_pktinfo;
  cmsg_space += CMSG_SPACE(sizeof(in6_pktinfo));
}
if (have_in_pktinfo)
{
  cmsg->cmsg_level = IPPROTO_IP;
  cmsg->cmsg_type = IP_PKTINFO;
  cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(in_pktinfo));
  *(struct in_pktinfo*)CMSG_DATA(cmsg) = in_pktinfo;
  cmsg_space += CMSG_SPACE(sizeof(in_pktinfo));
}
msg.msg_controllen = cmsg_space;
ret = sendmsg(soc, &msg, 0);

再次注意,如果数据包是通过IPv4进入的,我们必须将一个IPv4选项放入cmsg中,即使它是一个AF_INET6套接字.至少,这就是你要为Linux做的事情.

这是一项令人惊讶的工作,但AFAICT是您在所有可想到的Linux环境中构建可用的强大UDP服务器所必须做的最小工作.TCP中不需要大部分内容,因为它透明地处理多宿主.