Linux 上的 Java：监听绑定本地地址上的广播消息

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/835960

题

我有一个有点奇怪的要求，即能够在 Linux 机器上从 Java 监听多个网络接口，并确定其中一个接口是否接收某种类型的 UDP 数据包。我需要的输出数据是相关接口的 IP 地址。在Java中有什么办法可以做到这一点吗？

侦听通配符地址（new DatagramSocket(port)）没有帮助，因为虽然我确实收到了广播数据包，但我无法确定它们所通过的接口的本地 IP 地址。绑定到某个接口（new DatagramSocket（端口，地址））时监听广播根本不会收到数据包。这个案例值得一个代码示例来展示我正在尝试做的事情：

Enumeration interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
while (interfaces.hasMoreElements()) {
  NetworkInterface ni = (NetworkInterface) interfaces.nextElement();
  Enumeration addresses = ni.getInetAddresses(); 
  while (addresses.hasMoreElements()) { 
    InetAddress address = (InetAddress)addresses.nextElement();
    if (address.isLoopbackAddress() || address instanceof Inet6Address) 
      continue; //Not interested in loopback or ipv6 this time, thanks
    DatagramSocket socket = new DatagramSocket(PORT, address);
     //Try to read the broadcast messages from socket here
  }
}

我还尝试使用基于接口真实IP开头构造的广播地址以及根据正确的网络掩码其余部分来初始化套接字： 

byte [] mask = { (byte)255, 0, 0, 0 };
byte[] addrBytes = InetAddress.getByName("126.5.6.7").getAddress();
for (int i=0; i < 4; i++) {
  addrBytes[i] |= ((byte)0xFF) ^ mask[i];
}
InetAddress bcastAddr = InetAddress.getByAddress(addrBytes);

这只是在构造 DatagramSocket 时抛出 BindException。

编辑： BindException（java.net.BindException：使用广播地址调用 DatagramSocket 的构造函数（例如，无法分配请求的地址）126.255.255.255）仅附带最新的 Ubuntu 9.04（可能不是 Ubuntu，但内核版本特定问题）。对于 Ubuntu 8.10，以及我正在处理的 Red Hat 版本 (RHEL 4.x)，这都有效。

显然，绑定到某个本地 IP 时收不到数据包是 正确的行为, ，尽管在 Windows 中这是可行的。我需要让它在 Linux（RHEL 和 Ubuntu）上运行。对于低级C代码，有一个解决方法setsockopt(SO_BINDTODEVICE)，我在Java-API中找不到它。 这 不过，这并不能让我充满乐观:-)

有帮助吗？

解决方案

这最终是IPV6 Linux内核问题。通常我已禁用IPV6，因为它会导致各种令人头疼的问题。但是在Ubuntu 9.04中我很难禁用我放弃的IPV6，这就是我的意思。

要收听来自某个界面的广播消息，我首先会创建“广播版本”。接口的IP地址：

byte [] mask = { (byte)255, 0, 0, 0 };
byte[] addrBytes = InetAddress.getByName("126.5.6.7").getAddress();
for (int i=0; i < 4; i++) {
  addrBytes[i] |= ((byte)0xFF) ^ mask[i];
}
InetAddress bcastAddr = InetAddress.getByAddress(addrBytes);

当然，如果许多接口具有以相同网络部分开头的IP，这并不能真正将我绑定到某个接口，但对我来说这个解决方案就足够了。

然后我用该地址（和所需的端口）创建datagramsocket，它可以工作。但不是没有将以下系统属性传递给JVM：

-Djava.net.preferIPv6Addresses=false -Djava.net.preferIPv4Stack=true

我不知道IPV6如何设法破坏对广播的监听，但确实如此，以上参数修复了它。

其他提示

要重述您的问题，您需要确定在哪个接口上接收广播 UDP 数据包。

  • 如果绑定到通配符地址，您会收到广播，但无法确定数据包是在哪个网络地址上接收的。
  • 如果绑定到特定接口，您就知道正在哪个接口地址上接收，但不再接收广播（至少在 Linux TCP/IP 堆栈上）。

正如其他人提到的，有用于 Java 的第三方原始套接字库，例如 岩锯 或者 联合资本, ，这可以帮助您确定实际接口的地址。

不确定这是否有帮助，但我知道要获取所有网络接口的列表：

Enumeration<NetworkInterface> e = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();

也许你可以独立地绑定每一个？

刚刚发现了一些关于 getNetworkInterfaces() 用法的很好的例子。

据我所知，唯一的方法是使用

IP_RECVDSTADDR

套接字选项。此选项用于确保绑定到通配符地址时数据包所在的接口的dst地址可用。因此，我认为它应该与广播一起使用。

这是我从网上拿起的C示例：

如何获取UDP目的地传入数据包的地址

我会阅读 recvmsg 然后尝试找出这个接口是否在Java中可用。

修改：

我刚刚意识到，如果Java支持，你可能还有一个选项。您可能仍需要 IP_RECVDSTADDR 套接字选项（不确定），但您可以使用原始套接字并从IP标头获取目标地址，而不是使用recvmsg。

使用 SOCK_RAW 打开您的套接字，您将在每条消息的开头获得完整的IP标头，包括源地址和目标地址。

以下是在Linux上使用带有原始套接字的UDP的示例：

Advanced TCP / IP - RAW SOCKET PROGRAM EXAMPLES

如果这种方法在Java中也不起作用，我会感到惊讶。

<强> EDIT2

还有一个想法。您是否有理由不能使用多播或您选择广播多播的特定原因？据我所知，对于Multicast，您总是知道接收数据包的接口，因为您在加入Multicast组时总是绑定到特定接口（特别是IP4，您通过其中一个IP地址绑定到接口）。

无法发表评论，因此请将其添加为答案。

这很有趣。虽然我很好奇为什么你这样做

byte[] addrBytes = InetAddress.getByName("126.5.6.7").getAddress();

而不仅仅是

byte[] addrBytes = {126, 5, 6, 7);

或者接口地址是否以String形式出现？

许可以下： CC-BY-SA 和 归因
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