深入探索Linux UDP组播技术 (linux udp组播)

随着网络技术的不断发展，组播技术在实现数据传输方面成为了一种重要的选择。组播传输可以在网络中扩展，这种技术可以实现单一数据包同时传送到多台主机的功能，从而减轻了网络传输的负担。Linux作为一种流行的操作系统，已经在组播技术中得到广泛应用，为了更好的了解和应用Linux中的UDP组播技术，下面将对该技术进行深入的探讨和介绍。

一、什么是组播技术

组播技术是指向多个网络节点传输消息的技术。与单播和广播不同，组播广播消息只会传输到加入组播组的一组特定节点而不是传输到所有主机。组播可以大幅减少传输数据，因为它没有浪费带宽传输不必要的信息。它也可以提高传输速度，因为数据可以同时传输到多台主机，这是单播和广播不能实现的。

二、Linux UDP组播技术

在Linux中，组播可以通过使用UDP（用户数据报协议）来实现。UDP是一种面向无连接的传输层协议，它使用简单，实现较为容易。同时，与TCP相比，UDP传输速度较快。UDP组播使用IP地址来标识组播组和组播节点，每个组播组和节点都有一个唯一的IP地址。利用IP地址来标识具体的组播组和节点，可以很方便的实现组播传输。

Linux使用mroute来支持IP多播路由协议，mroute会将所有加入组播组的节点关联起来。因此，多播IP地址只能在同一物理网络中使用，除非使用IP在网络之间路由。

三、如何使用Linux UDP组播技术

在Linux中进行UDP组播需要以下步骤：

1.创建一个多播组：

使用mcast_join来加入/离开多播组。

2.设置UDP套接字：

在设置UDP套接字时，需要使用特定的系统调用。最重要的是使用SOCK_DGRAM类型的套接字。

int sock;

sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

3.绑定UDP套接字：

在绑定UDP套接字时，需要设置多播地址，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.进行数据传输：

通过sendto函数实现UDP组播数据传输。sendto函数会将缓冲区中的数据传输至多播组中。

char buf[1024] = “UDP Multicast Test”;

sendto(sock, buf, strlen(buf), 0, (struct sockaddr*)&mcast_addr, sizeof(mcast_addr));

五、

组播技术是一种非常有用的网络传输技术，它可以实现数据在多台主机之间的同时传输，从而减轻了网络传输的负担。在Linux系统中，可以使用UDP协议实现组播传输，使用mroute来支持IP多播路由协议。开发者们可以根据自己的实际需求使用Linux UDP组播技术来实现高效、便捷和自由的数据传输。

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在进行TCP的代理时，只要在旁带NET表上无脑进行REDIRECT就好了。例如使用ss-redir,你只要把tcp的流量redirect到ss-redir监听的端口上就OK了。但是当你使用这种方法的时候，就会不正常，因为对于UDP进行redirect之后，原始的目的地址和端口就找不到了。

这是为什么呢？

ss-redir的原理很简单：使肆桥用iptables对PREROUTING与OUTPUT的TCP/UDP流量进行REDIRECT（REDIRECT是DNAT的特例），ss—redir在捕获网络流量后，通过一些技术手段获取REDIRECT之前的目的地址（dst）与端口（port），连同网络流量一起转发至远程服务器。

针对TCP连接，的确是因为Linux Kernel连接跟踪机制的实现才使获取

数据包

原本的dst和port成为可能，但这种连接跟踪机制并非只存在于TCP连接中，UDP连接同样存在，conntrack -p udp便能看到UDP的连接跟踪记录。内核中有关TCP与UDP的NAT源码/net/netfilter/nf_nat_proto_tcp.c和/net/netfilter/nf_nat_proto_udp.c几乎一模一样，都是根据NAT的类型做SNAT或DNAT。

那这究竟是怎么一回事？为什么对于UDP连接就失效了呢？

回过头来看看ss-redir有关获取TCP原本的dst和port的源码，核心函数是getdestaddr：

在内核源码中搜了下有关SO_ORIGINAL_DST的东西，裂启猛看到了getorigdst：

We only do TCP and SCTP at the moment。Oh，shit！只针对TCP与SCTP才能这么做，并非技术上不可行，只是人为地阻止罢了。

为了在redirect UDP后还能够获取原本的dst和port，ss-redir采用了TPROXY。Linux系统有关TPROXY的设置是以下三条命令：

大意就是在mangle表的PREROUTING中为每个UDP数据包打上0x2333/0x2333标志，之后在路由选择中将具有0x2333/0x2333标志的数据包投递到本地环回设备上的1080端口；对监听0.0.0.0地址的1080端口的socket启用IP_TRANSPARENT标志，使IPv4路由能够将非本机的数据报投递到

传输层

，传递给监听1080端口的ss-redir。IP_RECVORIGDSTADDR与IPV6_RECVORIGDSTADDR则表示获取送达数据包的dst与port。

可问题来了：要知道mangle表并不会修改数据包，那么TPROXY是如何做到在不修改数据包的前提下将非本机dst的数据包投递到换回设备上的1080端口呢？

这个问题在内核中时如何实现的，还待研究，但是确定是TPROXY做了某些工作。

TPROXY主要功能：

TPROXY要解决的两个重要的问题

参考：

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