期望的行为
当应用程序向全局广播 IP 地址发送数据包时255.255.255.255
,我希望将数据包发送到ff:ff:ff:ff:ff:ff
所有接口上的以太网全局广播地址 ()。
在 Linux 和可能的其他操作系统上,这似乎也有效。Windows XP 和 Windows 7 对此表现出不同的行为,这两种行为都不适合我的情况。
Windows XP 行为
数据包将正确发送到第一个网络接口(接口顺序在“网络连接/高级/高级设置”中指定)。它也将被发送到其他接口。
到目前为止一切都是正确的。问题是,当发送到其他接口时,广播包的源地址是第一个接口的IP地址。例如,想象一下这个网络配置(顺序很重要):
- 适配器 1:IP 地址
192.168.0.1
- 适配器 2:IP 地址
10.0.0.1
- 适配器 3:IP 地址
172.17.0.1
现在,如果我发送一个广播数据包,将发送以下数据包(带有源和目标 IP 地址):
在适配器 1 上:
192.168.0.1
=>255.255.255.255
在适配器 2 上:
192.168.0.1
=>255.255.255.255
在适配器 3 上:
192.168.0.1
=>255.255.255.255
实际上,使用广播数据包的应用程序在适配器 1 以外的任何接口上都无法工作。在我看来,这是 Windows XP 的 TCP/IP 堆栈中的一个明显错误。
Windows 7 行为
修改网络接口顺序似乎对 Windows 7 没有任何影响。相反,广播似乎是由 IP 路由表控制的。
IPv4 Route Table
===========================================================================
Active Routes:
Network Destination Netmask Gateway Interface Metric
0.0.0.0 0.0.0.0 10.202.254.254 10.202.1.2 286
0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.0.1 192.168.0.3 10
10.202.0.0 255.255.0.0 On-link 10.202.1.2 286
10.202.1.2 255.255.255.255 On-link 10.202.1.2 286
10.202.255.255 255.255.255.255 On-link 10.202.1.2 286
127.0.0.0 255.0.0.0 On-link 127.0.0.1 306
127.0.0.1 255.255.255.255 On-link 127.0.0.1 306
127.255.255.255 255.255.255.255 On-link 127.0.0.1 306
192.168.0.0 255.255.255.0 On-link 192.168.0.3 266
192.168.0.3 255.255.255.255 On-link 192.168.0.3 266
192.168.0.255 255.255.255.255 On-link 192.168.0.3 266
224.0.0.0 240.0.0.0 On-link 127.0.0.1 306
224.0.0.0 240.0.0.0 On-link 192.168.0.3 266
224.0.0.0 240.0.0.0 On-link 10.202.1.2 286
255.255.255.255 255.255.255.255 On-link 127.0.0.1 306
255.255.255.255 255.255.255.255 On-link 192.168.0.3 266
255.255.255.255 255.255.255.255 On-link 10.202.1.2 286
===========================================================================
看255.255.255.255
路线?是的,它们控制广播数据包。在这种情况下,广播数据包将通过 发送,192.168.0.3
因为它的度量较低……但不会发送到其他接口。
您可以非常轻松地更改发送全局广播数据包的接口(只需添加255.255.255.255
一个低度量的持久路由)。但是无论你怎么努力,广播数据包只会在一个接口上发送,并不是所有的接口都像我希望的那样。
结论
- Windows 7 只向一个接口发送广播数据包。你可以选择哪一个,但这不是重点。
- Windows XP 将广播数据包发送到所有接口,但它只将它们按预期发送到一个接口,这实际上相当于 Windows 7 的行为。
目标
我想一劳永逸地更改 Windows(最好是 Windows 7)中的这种全球 IP 广播支持。当然,更好的方法是进行某种受支持的配置更改(注册表黑客或类似),但我愿意接受所有建议。
有任何想法吗?
并不是说我在为微软辩护,而是在阅读了以下试图定义广播如何工作的 RFC 之后,我认为微软不一定违反任何 RFC。IMO 问题应该在应用程序级别解决(即定向广播,而不是全局),这将命中路由表中的适当路由,并且仅从该 IP 网络的正确接口发送。
他们都表示没有为广播定义标准。它还在 919 中提到应该为广播选择特定的物理接口。在生成广播的多宿主、多 NIC 机器的情况下,我认为它没有明确说明应该发生什么。广播不应该由路由器从一个接口传递到另一个接口,那么在这种情况下,Windows 机器是否是路由器?
如果它充当路由器,则任何使用该网络的错误 IP 地址响应广播的主机(在您的示例中为适配器 2 和 3)都应将数据包发送回适配器 2 和 3 的以太网地址以响应适配器1 的 IP 地址和 Windows 主机应将其路由到正确的接口。
这听起来令人困惑......但想不出更好的表达方式
最后,RFC 919 明确表示 From RFC 919
阅读这表明源 IP 地址与广播无关。
由于每个应用程序似乎处理广播的方式不同,我认为这就是责任所在。例如。
nbtstat
在多 NIC 的机器上发送定向广播,而游戏可能使用全局广播。简而言之,应该修复应用程序,而不是这种情况下的操作系统......
编辑:这是相同情况下的链接,但在 Linux 上。linux 内核只通过默认接口(本例中的 NIC A)发送一个数据包来处理它。他们建议应用程序枚举 NIC 并向每个 NIC 发送定向广播。 关联
最后,我以编程方式解决了它。我编写了一个名为WinIPBroadcast的小软件,它负责将广播帧中继到所有接口。
它使用一个有趣的事实:在侦听环回地址 (127.0.0.1) 时,可以接收本地生成的全局广播数据包。WinIPBroadcast 使用 RAW 套接字侦听所有广播的本地地址,然后对于每个广播数据包,它将其中继到除首选接口之外的所有接口。
2021 年 12 月 6 日更新:更新了社区链接