如何使用 boost asio 接收发送到 255.255.255.255 的 UDP 广播？

Question

我编写了一个可以在客户端或服务器模式下运行的设备发现程序。在客户端模式下，它通过端口 30000 向 255.255.255.255 发送 UDP 广播数据包，然后在端口 30001 上侦听响应。在服务器模式下，它在端口 30000 上侦听 UDP 广播，并在端口 30001 上向 255.255.255.255 发送 UDP 广播数据包作为回应。

当我在 IP 地址分别为 192.168.10.61 和 192.168.10.62 的 2 台设备上运行此程序时，一切正常。该程序的重​​点是允许具有未知 IP 地址的设备相互发现，只要它们连接到同一个物理网络。因此，为了测试这一点，我将第一台设备的 IP 地址更改为随机的，例如 12.34.56.42/255.255.240。现在它停止工作了。

在 192.168.10.62 机器上使用 tcpdump 可以看到收到了来自 12.134.56.42 机器的 UDP 数据包：

# tcpdump -i eth0 port 30000 -c 1 -v
tcpdump: listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
17:38:02.552427 IP (tos 0x0, ttl 64, id 18835, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 49)
12.34.56.42.56815 > 255.255.255.255.30000: UDP, length 21
1 packet captured
6 packets received by filter
0 packets dropped by kernel

但我的发现程序不再接收它。这是我用来接收 UDP 广播数据包的代码：

int WaitForPacket(uint16_t portNum, vector<char>& udpBuf, udp::endpoint& remoteEndpoint, const chrono::milliseconds timeout)
{
    io_service ioService;

    udp::socket socket(ioService, udp::endpoint(boost::asio::ip::address_v4::any(), portNum));
    socket.set_option(socket_base::broadcast(true));

    boost::system::error_code error;
    int numBytes = receive_from(socket, buffer(udpBuf), remoteEndpoint, error, timeout);

    if (error && error != error::message_size && error != error::timed_out)
    {
        printf("Got error: %s\n", error.message().c_str());
        return -1;
    }

    return numBytes;
}

/*
 * The boost asio library does not provide a blocking read with timeout function so we have to roll our own.
 */
int receive_from(
    boost::asio::ip::udp::socket&         socket,
    const boost::asio::mutable_buffers_1& buf,
    boost::asio::ip::udp::endpoint&       remoteEndpoint,
    boost::system::error_code&            error,
    chrono::milliseconds                  timeout)
{
    volatile bool ioDone = false;
    int numBytesReceived = 0;
    boost::asio::io_service& ioService = socket.get_io_service();    

    socket.async_receive_from(buf, remoteEndpoint,
                              [&error, &ioDone, &numBytesReceived](const boost::system::error_code& errorAsync, size_t bytesReceived)
                              {
                                  ioDone = true;
                                  error = errorAsync;
                                  numBytesReceived = bytesReceived;
                              });

    this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
    ioService.reset();
    ioService.poll_one();

    auto endTime = chrono::system_clock::now() + timeout;

    while (!ioDone)
    {
        ioService.reset();
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(100));
        auto now = chrono::system_clock::now();
        if (now > endTime)
        {
            socket.cancel();
            error = error::timed_out;
            return 0;
        }
        ioService.poll_one();
    }
    ioService.reset();

    return numBytesReceived;
}

我在 Stack Overflow 上检查了类似的问题，发现一些说接收套接字必须绑定到 INADDR_ANY 才能接收广播数据包。我最初是像udp::socket socket(ioService, udp::endpoint(udp::v4(), portNum)); 这样创建套接字，但现在已将其更改为使用ip::address_v4::any()。这没有任何区别。

谁能告诉我我需要更改什么才能按预期接收 UDP 广播数据包？

我在运行 Linux 的 iMX6 设备上运行它并使用 boost 1.58 进行编译。

Answer 1

我终于发现了为什么我的代码从未看到广播数据包，即使 tcpdump 证明它们已被接收。找到这个 StackOverflow 问题后：

Disable reverse path filtering from Linux kernel space

看来我只需要像这样在两个主机上禁用反向路径过滤：

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/rp_filter

然后我的代码无需修改即可完美运行。希望这能帮助其他人想知道为什么他们不能让 UDP 广播到网络广播地址 (255.255.255.255) 工作。