您如何在Python中进行UDP多播？

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如何在Python中发送和接收UDP多播？有没有这样做的标准库？

python  multicast 
— NoName
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Answers:

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这对我有用：

接收

import socket
import struct

MCAST_GRP = '224.1.1.1'
MCAST_PORT = 5007
IS_ALL_GROUPS = True

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
if IS_ALL_GROUPS:
    # on this port, receives ALL multicast groups
    sock.bind(('', MCAST_PORT))
else:
    # on this port, listen ONLY to MCAST_GRP
    sock.bind((MCAST_GRP, MCAST_PORT))
mreq = struct.pack("4sl", socket.inet_aton(MCAST_GRP), socket.INADDR_ANY)

sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_ADD_MEMBERSHIP, mreq)

while True:
  # For Python 3, change next line to "print(sock.recv(10240))"
  print sock.recv(10240)

发送

import socket

MCAST_GRP = '224.1.1.1'
MCAST_PORT = 5007
# regarding socket.IP_MULTICAST_TTL
# ---------------------------------
# for all packets sent, after two hops on the network the packet will not 
# be re-sent/broadcast (see https://www.tldp.org/HOWTO/Multicast-HOWTO-6.html)
MULTICAST_TTL = 2

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_TTL, MULTICAST_TTL)

# For Python 3, change next line to 'sock.sendto(b"robot", ...' to avoid the
# "bytes-like object is required" msg (https://stackoverflow.com/a/42612820)
sock.sendto("robot", (MCAST_GRP, MCAST_PORT))

它基于http://wiki.python.org/moin/UdpCommunication上的无效示例。

我的系统是... Linux 2.6.31-15-generic＃50-Ubuntu SMP Tue Nov 10 14:54:29 UTC 2009 i686 GNU / Linux Python 2.6.4

— Gordon Wrigley
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对于Mac OS X，您需要在上面的示例中使用socket.SO_REUSEPORT选项替代socket.SO_REUSEADDR，以允许在同一多播端口地址组合上使用多个侦听器。
— atikat 2011年
对于发送，我还需要“ sock.bind（（<本地IP>，0））”，因为我的多播侦听器已绑定到特定的适配器。
— Mark Foreman
2
对于udp组播，您需要绑定到组播组/端口而不是本地组端口，sock.bind((MCAST_GRP, MCAST_PORT))您的代码可能并且可能不起作用，当您有多个
— nic
@atikat：谢谢！虽然为什么我们在MAC上需要此功能，但在Ubuntu上却不需要？
— Kyuubi
2
@RandallCook：当我用MCAST_GRP替换''时，我得到了socket.error：[Errno 10049]所请求的地址在其上下文中无效
— stewbasic
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广播到组播组的组播发送者：

#!/usr/bin/env python

import socket
import struct

def main():
  MCAST_GRP = '224.1.1.1'
  MCAST_PORT = 5007
  sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
  sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_TTL, 32)
  sock.sendto('Hello World!', (MCAST_GRP, MCAST_PORT))

if __name__ == '__main__':
  main()

从组播组读取并向控制台打印十六进制数据的组播接收器：

#!/usr/bin/env python

import socket
import binascii

def main():
  MCAST_GRP = '224.1.1.1' 
  MCAST_PORT = 5007
  sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
  try:
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
  except AttributeError:
    pass
  sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_TTL, 32) 
  sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_LOOP, 1)

  sock.bind((MCAST_GRP, MCAST_PORT))
  host = socket.gethostbyname(socket.gethostname())
  sock.setsockopt(socket.SOL_IP, socket.IP_MULTICAST_IF, socket.inet_aton(host))
  sock.setsockopt(socket.SOL_IP, socket.IP_ADD_MEMBERSHIP, 
                   socket.inet_aton(MCAST_GRP) + socket.inet_aton(host))

  while 1:
    try:
      data, addr = sock.recvfrom(1024)
    except socket.error, e:
      print 'Expection'
      hexdata = binascii.hexlify(data)
      print 'Data = %s' % hexdata

if __name__ == '__main__':
  main()
— Niranjan Tulpule
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我试过了，没有用。在Wireshark中，我可以看到传输，但是看不到任何IGMP加入的东西，也什么也没收到。
— 戈登·箭牌
1
您需要绑定到多播组/端口而不是多播地址上的本地端口sock.bind((MCAST_GRP, MCAST_PORT))
— stefanB 2013年
1
由于一个晦涩的原因，此示例对我不起作用。使用socket.gethostbyname（socket.gethostname（））选择接口并不总是选择外部接口-实际上，在debian系统上，它倾向于选择回送地址。Debian在主机表中为主机名添加了127.0.1.1条目。相反，使用socket.INADDR_ANY会更有效，后者会通过'pack'语句（比'+'更正确）使用较高排名的答案。同样，由于较高答案的正确说明，也不需要使用IP_MULTICAST_IF。
— Brian Bulkowski
1
@BrianBulkowski有很多使用socket.INADDR_ANY的程序员，这给我们这些具有多个接口的人们带来了极大的麻烦和震惊，他们需要多播数据才能进入特定的接口。解决方案不是socket.INADDR_ANY。可以通过IP地址选择适当的接口，但是您认为最好（配置文件，询问最终用户，但是可以根据应用程序的需要进行选择）。socket.INADDR_ANY会为您提供多播数据，这是正确的，并且如果您假设是单宿主主机，这将是最简单的操作，但是我认为它的正确性较差。
— Mike S
@MikeS虽然我在某些原则上同意您的观点，但是使用IP地址选择接口的想法非常烦人。我很清楚这个问题，但是在动态世界中，IP地址不是解决方案。因此，您需要编写迭代所有内容的代码，并按接口名称进行选择，查看接口名称，挑选出当前IP地址，然后使用该地址。希望在此期间，IP地址没有更改。我希望Linux / Unix在所有地方都使用接口名称方面已经标准化，而编程语言也已经这样做，这将使配置文件更加合理。
— Brian Bulkowski
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更好地使用：

sock.bind((MCAST_GRP, MCAST_PORT))

代替：

sock.bind(('', MCAST_PORT))

因为，如果您想在同一端口上侦听多个多播组，则会在所有侦听器上获得所有消息。

— st0ne
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为了加入多播组，Python使用本机OS套接字接口。由于Python环境的可移植性和稳定性，许多套接字选项都直接转发给本地套接字setsockopt调用。诸如加入和删除组成员资格之类的多播操作模式只能通过完成setsockopt。

接收多播IP数据包的基本程序如下所示：

from socket import *

multicast_port  = 55555
multicast_group = "224.1.1.1"
interface_ip    = "10.11.1.43"

s = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM )
s.bind(("", multicast_port ))
mreq = inet_aton(multicast_group) + inet_aton(interface_ip)
s.setsockopt(IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, str(mreq))

while 1:
    print s.recv(1500)

首先，它创建套接字，将其绑定并通过发出来触发触发组播组加入setsockopt。最后，它将永远接收数据包。

发送多播IP帧很简单。如果您的系统中有单个NIC，则发送此类数据包与通常的UDP帧发送没有区别。您只需要在sendto()方法中设置正确的目标IP地址即可。

我注意到实际上有关Internet的许多示例都是偶然的。即使在官方的python文档上。他们所有的问题都没有正确使用struct.pack。请注意，典型示例4sl用作格式，并且与实际的OS套接字接口结构不符。

我将尝试描述在行使对python套接字对象的setsockopt调用时引擎盖下发生的情况。

Python将setsockopt方法调用转发到本地C套接字接口。Linux套接字文档（请参阅参考资料man 7 ip）介绍ip_mreqn了IP_ADD_MEMBERSHIP选项的两种结构形式。最短的形式是8个字节长，更长的是12个字节长。上面的示例生成8字节setsockopt调用，其中前四个字节定义multicast_group，后四个字节定义interface_ip。

— Leszek Wojcik
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2

看看py-multicast。网络模块可以检查接口是否支持多播（至少在Linux上）。

import multicast
from multicast import network

receiver = multicast.MulticastUDPReceiver ("eth0", "238.0.0.1", 1234 )
data = receiver.read()
receiver.close()

config = network.ifconfig()
print config['eth0'].addresses
# ['10.0.0.1']
print config['eth0'].multicast
#True - eth0 supports multicast
print config['eth0'].up
#True - eth0 is up

也许看不到IGMP的问题是由不支持多播的接口引起的？

— wroniasty
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2

只是另一个答案来解释其他答案的代码中的一些细微之处：

  • socket.INADDR_ANY-（已编辑）在的上下文中IP_ADD_MEMBERSHIP，这实际上并未将套接字绑定到所有接口，而只是选择了启用多播的默认接口（根据路由表）
  • 加入多播组与将套接字绑定到本地接口地址不同

请参阅绑定多播（UDP）套接字是什么意思？有关多播如何工作的更多信息

组播接收器：

import socket
import struct
import argparse


def run(groups, port, iface=None, bind_group=None):
    # generally speaking you want to bind to one of the groups you joined in
    # this script,
    # but it is also possible to bind to group which is added by some other
    # programs (like another python program instance of this)

    # assert bind_group in groups + [None], \
    #     'bind group not in groups to join'
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)

    # allow reuse of socket (to allow another instance of python running this
    # script binding to the same ip/port)
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

    sock.bind(('' if bind_group is None else bind_group, port))
    for group in groups:
        mreq = struct.pack(
            '4sl' if iface is None else '4s4s',
            socket.inet_aton(group),
            socket.INADDR_ANY if iface is None else socket.inet_aton(iface))

        sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_ADD_MEMBERSHIP, mreq)

    while True:
        print(sock.recv(10240))


if __name__ == '__main__':
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('--port', type=int, default=19900)
    parser.add_argument('--join-mcast-groups', default=[], nargs='*',
                        help='multicast groups (ip addrs) to listen to join')
    parser.add_argument(
        '--iface', default=None,
        help='local interface to use for listening to multicast data; '
        'if unspecified, any interface would be chosen')
    parser.add_argument(
        '--bind-group', default=None,
        help='multicast groups (ip addrs) to bind to for the udp socket; '
        'should be one of the multicast groups joined globally '
        '(not necessarily joined in this python program) '
        'in the interface specified by --iface. '
        'If unspecified, bind to 0.0.0.0 '
        '(all addresses (all multicast addresses) of that interface)')
    args = parser.parse_args()
    run(args.join_mcast_groups, args.port, args.iface, args.bind_group)

用法示例：（在两个控制台中运行以下命令，然后选择自己的--iface（必须与接收多播数据的接口相同））

python3 multicast_recv.py --iface='192.168.56.102' --join-mcast-groups '224.1.1.1' '224.1.1.2' '224.1.1.3' --bind-group '224.1.1.2'

python3 multicast_recv.py --iface='192.168.56.102' --join-mcast-groups '224.1.1.4'

组播发送者：

import socket
import argparse


def run(group, port):
    MULTICAST_TTL = 20
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
    sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_TTL, MULTICAST_TTL)
    sock.sendto(b'from multicast_send.py: ' +
                f'group: {group}, port: {port}'.encode(), (group, port))


if __name__ == '__main__':
    parser = argparse.ArgumentParser()
    parser.add_argument('--mcast-group', default='224.1.1.1')
    parser.add_argument('--port', default=19900)
    args = parser.parse_args()
    run(args.mcast_group, args.port)

示例用法：＃假设接收者绑定到下面的多播组地址，并且某些程序请求加入该组。为了简化这种情况，假设接收方和发送方在同一子网内

python3 multicast_send.py --mcast-group '224.1.1.2'

python3 multicast_send.py --mcast-group '224.1.1.4'

— pterodragon
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INADDR_ANY并没有“选择本地接口之一]”。
— 罗恩侯爵，
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要使客户机代码（来自tolomea）在Solaris上工作，您需要将IP_MULTICAST_TTLsocket选项的ttl值作为未签名的char传递。否则，您将得到一个错误。这在Solaris 10和11上对我有用：

import socket
import struct

MCAST_GRP = '224.1.1.1'
MCAST_PORT = 5007
ttl = struct.pack('B', 2)

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
sock.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_MULTICAST_TTL, ttl)
sock.sendto("robot", (MCAST_GRP, MCAST_PORT))
— 兔宝宝
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tolomea的答案对我有用。我也将其入侵到socketserver.UDPServer中：

class ThreadedMulticastServer(socketserver.ThreadingMixIn, socketserver.UDPServer):
    def __init__(self, *args):
        super().__init__(*args)
        self.socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM, socket.IPPROTO_UDP)
        self.socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        self.socket.bind((MCAST_GRP, MCAST_PORT))
        mreq = struct.pack('4sl', socket.inet_aton(MCAST_GRP), socket.INADDR_ANY)
        self.socket.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_ADD_MEMBERSHIP, mreq)
— 汤普雷斯顿
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