IPv4 マルチキャストデータグラムの送信

マルチキャストデータグラムを送信するには、sendto(3SOCKET) 呼び出しで着信先アドレスとして 224.0.0.0 から 239.255.255.255 までの範囲の IP マルチキャストアドレスを指定します。

デフォルトでは、IP マルチキャストデータグラムは生存期間 (TTL) 1 で送信されます。この場合、データグラムは単一のサブネットワーク外には転送されることはありません。ソケットオプション IP_MULTICAST_TTL を指定すると、後続のマルチキャストデータグラムの TTL を 0 から 255 までの任意の値に設定できます。これにより、マルチキャストの配信範囲を制御します。

u_char ttl;
setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &ttl,sizeof(ttl))

TTL 0 のマルチキャストデータグラムはどのサブネット上でも伝送されませんが、送信ホストが宛先グループに属しており、送信側ソケットでマルチキャストループバックが有効な場合は、ローカルに配信できます。最初の配信先 (ホップ) となるサブネットが 1 つまたは複数のマルチキャストルーターに接続されている場合、1 より大きな TTL を持つマルチキャストデータグラムを複数のサブネットに配信できます。配信範囲の制御に意味を持たせるために、マルチキャストルーターは TTL しきい値という概念をサポートします。このしきい値は、一定の TTL より少ないデータグラムが一定のサブネットを超えることを回避します。このしきい値は、次のような初期 TTL の値を使用して、マルチキャストデータグラムの規約を実施します。

0

同じホストに制限される

1

同じサブネットに制限される

32

同じサイトに制限される

64

同じ地域に制限される

128

同じ大陸に制限される

255

配信範囲内で制限されない

サイトと地域は厳密には定義されず、サイトはローカルの事柄としてさらに小さな管理ユニットに分割できます。

アプリケーションは、上記の TTL 以外に初期 TTL を選択できます。たとえば、アプリケーションはマルチキャスト照会を送信することによって (つまり、TTL を 0 から開始して、応答を受信するまで、TTL を大きくしていく照会のこと)、ネットワーク資源の拡張リング検索を実行できます。

マルチキャストルーターは、TTL の値にかかわらず、224.0.0.0 から 224.0.0.255 までの着信先アドレスを持つマルチキャストデータグラムを転送しません。この範囲のアドレスは、経路指定プロトコルとその他の低レベルトポロジの発見または保守プロトコル (ゲートウェイ発見、グループメンバーシップ報告など) の使用に予約されています。

ホストが複数のマルチキャスト可能なインタフェースを持つ場合でも、各マルチキャスト伝送は単一のネットワークインタフェースから送信されます。ホストがマルチキャストルーターでもあり、TTL が 1 より大きい場合には、発信元以外のインタフェースにもマルチキャストを転送できます。ソケットオプションを使用すると、特定のソケットからの後続の転送用のデフォルトを変更できます。

struct in_addr addr;
setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_IF, &addr, sizeof(addr))

addr は、希望する発信インタフェースのローカル IP アドレスです。デフォルトインタフェースに戻すには、アドレス INADDR_ANY を指定します。インタフェースのローカル IP アドレスを取得するには、SIOCGIFCONF ioctl を使用します。インタフェースがマルチキャストをサポートしているかどうかを判断するには、 SIOCGIFFLAGS ioctl を使用してインタフェースフラグを取り出し、IFF_MULTICAST フラグが設定されているかどうかをテストします。このオプションは、インターネットトポロジと明確な関係があるマルチキャストルーターなどのシステムサービスを主な対象としています。

送信ホスト自体が属しているグループにマルチキャストデータグラムが送信された場合、デフォルトでは、データグラムのコピーが IP 層によってローカル配信用にループバックされます。次のように別のソケットオプションを使用すると、送信側は明示的に、後続のデータグラムがループバックされるかどうかを制御できます。

u_char loop;
setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_LOOP, &loop, sizeof(loop))

loop の値は、ループバックを無効にする場合は 0、ループバックを有効にする場合は 1 です。このオプションを使用すると、自分自身の伝送を受信するというオーバーヘッドを排除できるので、単一のホストに単一のインスタンスしか持たないアプリケーションの性能が上がります。単一のホストに複数のインスタンスを持つアプリケーションや送信側が宛先グループに属さないアプリケーションは、このオプションを使用してはなりません。

送信ホストが別のインタフェースの宛先グループに属している場合、1 を超える初期 TTL で送信されたマルチキャストデータグラムは、他方のインタフェース上の送信ホストに配信できます。このような配信には、ループバック制御オプションは何の効果もありません。