在局域網中，管理員常常需要將某條信息發送給一組用戶。如果使用一對一的發送方法，雖然是可行的，但是過于麻煩，也常會出現漏發、錯發。為了更有效的解決這種組通信問題，出現了一種多播技術（也常稱為組播通信），它是基于IP層的通信技術。

眾所周知，普通IP通信是在一個發送者和一個接收者之間進行的，我們常把它稱為點對點的通信，但對于有些應用，這種點對點的通信模式不能有效地滿足實際應用的需求。例如：一個數字電話會議系統由多個會場組成，當在其中一個會場的參會人發言時，要求其它會場都能即時的得到此發言的內容，這是一個典型的一對多的通信應用，通常把這種一對多的通信稱為多播通信。采用多播通信技術，不僅可以實現一個發送者和多個接收者之間進行通信的功能，而且可以有效減輕網絡通信的負擔，避免資源的無謂浪費。

廣播也是一種實現一對多數據通信的模式，但廣播與多播在實現方式上有所不同。廣播是將數據從一個工作站發出，局域網內的其他所有工作站都能收到它。這一特征適用于無連接協議，因為LAN上的所有機器都可獲得并處理廣播消息。使用廣播消息的不利之處是每臺機器都必須對該消息進行處理。多播通信則不同，數據從一個工作站發出后，如果在其它LAN上的機器上面運行的進程表示對這些數據“有興趣”，多播數據才會制給它們。

本實例由Sender和Receiver兩個程序組成，Sender用戶從控制臺上輸入多播發送數據，Receiver端都要求加入同一個多播組，完成接收Sender發送的多播數據。

一、實現方法

1、 協議支持

并不是所有的協議都支持多播通信，對Win32平臺而言，僅兩種可從WiNSock內訪問的協議（IP/ATM）才提供了對多播通信的支持。因通常通信應用都建立在TCP/IP協議之上的，所以本文只針對IP協議來探討多播通信技術。

支持多播通信的平臺包括Windows CE 2.1、Windows 95、Windows 98、Windows NT 4、Windows 2000和WindowsXP。自2.1版開始，Windows CE才開始實現對IP多播的支持。本文實例建立在WindowsXP專業版平臺上。

2、多播地址

IP采用D類地址來支持多播。每個D類地址代表一組主機。共有28位可用來標識小組。所以可以同時有多達25億個小組。當一個進程向一個D類地址發送分組時，會盡最大的努力將它送給小組的所有成員，但不能保證全部送到。有些成員可能收不到這個分組。舉個例子來說，假定五個節點都想通過I P多播，實現彼此間的通信，它們便可加入同一個組地址。全部加入之后，由一個節點發出的任何數據均會一模一樣地復制一份，發給組內的每個成員，甚至包括始發數據的那個節點。D類I P地址范圍在244.0.0.0到239.255.255.255之間。它分為兩類：永久地址和臨時地址。永久地址是為特殊用途而保留的。比如，244.0.0.0根本沒有使用（也不能使用），244.0.0.1代表子網內的所有系統（主機），而244.0.0.2代表子網內的所有路由器。在RFC 1700文件中，提供了所有保留地址的一個詳細清單。該文件是為特殊用途保留的所有資源的一個列表，大家可以找來作為參考?！癐nternet分配數字專家組”（I A N A）負責著這個列表的維護。在表1中，我們總結了目前標定為“保留”的一些地址。臨時組地址在使用前必須先創建，一個進程可以要求其主機加入特定的組，它也能要求其主機脫離該組。當主機上的最后一個進程脫離某個組后，該組地址就不再在這臺主機中出現。每個主機都要記錄它的進程當前屬于哪個組。

表1 部分永久地址說明

地 址 說 明

3、 多播路由器

多播由特殊的多播路由器來實現，多播路由器同時也可以是普通路由器。各個多播路由器每分鐘發送一個硬件多播信息給子網上的主機（目的地址為244.0.0.1），要求它們報告其進程當前所屬的是哪一組，各主機將它感興趣的D類地址返回。這些詢問和響應分組使用IGMP（Internet group management protocol），它大致類似于ICMP。它只有兩種分組：詢問和響應，都有一個簡單的固定格式，其中有效載荷字段的第一個字段是一些控制信息，第二字段是一個D類地址，在RFC1112中有詳細說明。

多播路由器的選擇是通過生成樹實現的，每個多播路由器采用修改過的距離矢量協議和其鄰居交換信息，以便向每個路由器為每一組構造一個覆蓋所有組員的生成樹。在修剪生成樹及刪除無關路由器和網絡時，用到了很多優化方法。

4．庫支持

WinSock提供了實現多播通信的API函數調用。針對IP多播，WinSock提供了兩種不同的實現方法，具體取決于使用的是哪個版本的WinSock。第一種方法是WinSock1提供的，要求通過套接字選項來加入一個組；另一種方法是WinSock2提供的，它是引入一個新函數，專門負責多播組的加入，這個函數便是WSAJoinLeaf，它是基層協議是無關的。本文將通過一個多播通信的實例的實現過程，來講敘多播實現的主要步驟。因為Window98以后版本都安裝了Winsock2.0以上版本，所以本文實例在WinSock2.0平臺上開發的，但在其中對WinSock1實現不同的地方加以說明。

二、編程步驟

1、啟動Visual C++6.0，創建一個控制臺項目工程MultiCase。在此項目工程中添加Sender和Receiver兩個項目。

Receiver項目實現步驟：

（1）、創建一個SOCK_DGRAM類型的Socket。

（2）、將此Socket綁定到本地的一個端口上，為了接收服務器端發送的多播數據。

（3）、加入多播組。

①、 WinSock2中引入一個WSAJoinLeaf，此函數原型如下：

SOCKET WSAJoinLeaf（ SOCKET s， cONst struct sockaddr FAR *name， int namelen，

LPWSABUF lpCallerData， LPWSABUF lpCalleeData， LPQOS lpSQOS， LPQOS lpGQOS， DWORD dwFlags ）;

其中，第一個參數s代表一個套接字句柄，是自WSASocket返回的。傳遞進來的這個套接

字必須使用恰當的多播標志進行創建；否則的話WSAJoinLeaf就會失敗，并返回錯誤WSAEINVAL。第二個參數是SOCKADDR（套接字地址）結構，具體內容由當前采用的協議決定，對于IP協議來說，這個地址指定的是主機打算加入的那個多播組。第三個參數namelen（名字長度）是用于指定name參數的長度，以字節為單位。第四個參數lpCallerData（呼叫者數據）的作用是在會話建立之后，將一個數據緩沖區傳輸給自己通信的對方。第五個參數lpCalleeData（被叫者數據）用于初始化一個緩沖區，在會話建好之后，接收來自對方的數據。注意在當前的Windows平臺上，lpCallerData和lpCalleeData這兩個參數并未真正實現，所以均應設為NULL。LpSQOS和lpGQOS這兩個參數是有關Qos（服務質量）的設置，通常也設為NULL，有關Qos內容請參閱MSDN或有關書籍。最后一個參數dwFlags指出該主機是發送數據、接收數據或收發兼并。該參數可選值分別是：JL_SENDER_ONLY、JL_RECEIVER_ONLY或者JL_BOTH。

②、在WinSock1平臺上加入多播組需要調用setsockopt函數，同時設置IP_ADD_MEMBERSHIP選項，指定想加入的那個組的地址結構。具體實現代碼將在下面代碼注釋列出。

（4）、接收多播數據。

Sender實現步驟：

（1）、創建一個SOCK_DGRAM類型的Socket。

（2）、加入多播組。

（3）、發送多播數據。

3、編譯兩個項目，在局域網中按如下步驟測試：

（1）、將Sender.exe拷貝到發送多播數據的PC上。

（2）、將Receiver.exe拷貝到多個要求接收多播數據的PC上。

（3）、各自運行相應的程序。

（4）、在Sender PC上輸入多播數據后，你就可以在Receiver PC上看到輸入的多播數據。

//////////////////////////////Receiver.c程序代碼：

#include

#include

#include

#include

#define MCASTADDR “233.0.0.1” //本例使用的多播組地址。

#define MCASTPORT 5150 //綁定的本地端口號。

#define BUFSIZE 1024 //接收數據緩沖大小。

int main（ int argc，char ** argv）

{

WSADATA wsd;

struct sockaddr_in local，remote，from;

SOCKET sock，sockM;

TCHAR recvbuf［BUFSIZE］;

/*struct ip_mreq mcast; // Winsock1.0 */

int len = sizeof（ struct sockaddr_in）;

int ret;

//初始化WinSock2.2

if（ WSAStartup（ MAKEWORD（2，2），&wsd） ！= 0 ）

{

printf（“WSAStartup（） failed\n”）;

return -1;

}

/*

創建一個SOCK_DGRAM類型的SOCKET

其中，WSA_FLAG_MULTIPOINT_C_LEAF表示IP多播在控制面層上屬于“無根”類型;

WSA_FLAG_MULTIPOINT_D_LEAF表示IP多播在數據面層上屬于“無根”，有關控制面層和

數據面層有關概念請參閱MSDN說明。

*/

if（（sock=WSASocket（AF_INET，SOCK_DGRAM，0，NULL，0，

WSA_FLAG_MULTIPOINT_C_LEAF|WSA_FLAG_MULTIPOINT_D_LEAF|

WSA_FLAG_OVERLAPPED）） == INVALID_SOCKET）

{

printf（“socket failed with：%d\n”，WSAGetLastError（））;

WSACleanup（）;

return -1;

}

//將sock綁定到本機某端口上。

local.sin_family = AF_INET;

local.sin_port = htons（MCASTPORT）;

local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;

if（ bind（sock，（struct sockaddr*）&local，sizeof（local）） == SOCKET_ERROR ）

{

printf（ “bind failed with：%d \n”，WSAGetLastError（））;

closesocket（sock）;

WSACleanup（）;

return -1;

}

//加入多播組

remote.sin_family = AF_INET;

remote.sin_port = htons（MCASTPORT）;

remote.sin_addr.s_addr = inet_addr（ MCASTADDR ）;

/* Winsock1.0 */

/*

mcast.imr_multiaddr.s_addr = inet_addr（MCASTADDR）;

mcast.imr_interface.s_addr = INADDR_ANY;

if（ setsockopt（sockM，IPPROTO_IP，IP_ADD_MEMBERSHIP，（char*）&mcast，sizeof（mcast）） == SOCKET_ERROR）

{

printf（“setsockopt（IP_ADD_MEMBERSHIP） failed：%d\n”，WSAGetLastError（））;

closesocket（sockM）;

WSACleanup（）;

return -1;

}

*/

/* Winsock2.0*/

if（（ sockM = WSAJoinLeaf（sock，（SOCKADDR*）&remote，sizeof（remote），NULL，NULL，NULL，NULL， JL_BOTH）） == INVALID_SOCKET）

{

printf（“WSAJoinLeaf（） failed：%d\n”，WSAGetLastError（））;

closesocket（sock）;

WSACleanup（）;

return -1;

}

//接收多播數據，當接收到的數據為“QUIT”時退出。

while（1）

{

if（（ ret = recvfrom（sock，recvbuf，BUFSIZE，0，（struct sockaddr*）&from，&len）） == SOCKET_ERROR）

{

printf（“recvfrom failed with：%d\n”，WSAGetLastError（））;

closesocket（sockM）;

closesocket（sock）;

WSACleanup（）;

return -1;

}

if（ strcmp（recvbuf，“QUIT”） == 0 ） break;

else {

recvbuf［ret］ = ‘\0’;

printf（“RECV：‘ %s ’ FROM