udp socket，bind 0.0.0.0 ，如何自动选取用户访问的服务器IP来回复数据

Question

有个问题请教一下， 有台服务器有一张网卡， 网卡上有 3个公网IP， 我创建了一个udp socket，bind 0.0.0.0 的 7000端口， 用户1 来访问IP1 的7000端口， 服务程序会用默认的IP1 给用户1回复数据， 但是用户2来访问IP2的7000端口， 服务器仍然用 IP1来给用户2 回复数据， 有办法让服务器用IP2给用户2回复吗 ？ 用iptables 命令可以解决吗？ 我的意思是用户有很多个， 用户的IP也不确定， 用户会用随机的公网IP 来随机访问我服务器的iP1 Ip2 i-p3 I-P4 等等 ， 我希望用户访问我的哪个I P, 我的程序就用哪个i p给用户回复数据

Answer 1

该回答结合ChatGPT4o及杨同学*共同作答, 如有帮助，还请采纳。
要解决这个问题，您可以使用较低级的套接字接口来获取接收到的数据的目的地址。通过这种方式，您可以获取用户访问的具体服务器IP地址，然后用相同的IP地址进行回复。具体地，可以使用 recvmsg 和 sendmsg 系列函数，它们提供了更加灵活的控制，包括访问到达数据包的目的地址。

以下是一个示例代码，展示了如何实现这一功能：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <net/if.h>

#define PORT 7000
#define BUF_SIZE 1024

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr, client_addr;
    char buffer[BUF_SIZE];
    socklen_t addr_len = sizeof(client_addr);

    // 创建套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0) {
        perror("socket creation failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 绑定套接字到所有可用地址
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_addr.sin_port = htons(PORT);

    if (bind(sockfd, (const struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {
        perror("bind failed");
        close(sockfd);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    while (1) {
        struct iovec iov[1];
        struct msghdr msg;
        struct cmsghdr *cmsg;
        char cbuf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in_pktinfo))];
        struct in_pktinfo *pktinfo;

        memset(&msg, 0, sizeof(msg));
        iov[0].iov_base = buffer;
        iov[0].iov_len = sizeof(buffer);
        msg.msg_name = &client_addr;
        msg.msg_namelen = sizeof(client_addr);
        msg.msg_iov = iov;
        msg.msg_iovlen = 1;
        msg.msg_control = cbuf;
        msg.msg_controllen = sizeof(cbuf);

        ssize_t len = recvmsg(sockfd, &msg, 0);
        if (len < 0) {
            perror("recvmsg failed");
            continue;
        }

        buffer[len] = '\0';
        printf("Received message: %s\n", buffer);

        for (cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg); cmsg != NULL; cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg)) {
            if (cmsg->cmsg_level == IPPROTO_IP && cmsg->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
                pktinfo = (struct in_pktinfo *)CMSG_DATA(cmsg);
                char ip[INET_ADDRSTRLEN];
                inet_ntop(AF_INET, &pktinfo->ipi_addr, ip, sizeof(ip));
                printf("Message received on IP address: %s\n", ip);

                // 使用接收到的数据的目的地址作为源地址发送回复
                struct sockaddr_in reply_addr;
                memset(&reply_addr, 0, sizeof(reply_addr));
                reply_addr.sin_family = AF_INET;
                reply_addr.sin_addr = pktinfo->ipi_addr;
                reply_addr.sin_port = htons(0); // 让系统选择端口

                int reply_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
                if (reply_sock < 0) {
                    perror("reply socket creation failed");
                    continue;
                }

                if (bind(reply_sock, (struct sockaddr *)&reply_addr, sizeof(reply_addr)) < 0) {
                    perror("bind failed");
                    close(reply_sock);
                    continue;
                }

                sendto(reply_sock, buffer, len, 0, (struct sockaddr *)&client_addr, addr_len);
                close(reply_sock);
                break;
            }
        }
    }

    close(sockfd);
    return 0;
}

解释

1. 创建和绑定套接字：创建UDP套接字并绑定到所有可用地址（0.0.0.0）。
2. 接收数据：使用 recvmsg 接收数据包， msg 结构中设置控制消息缓冲区。
3. 提取目的地址：从控制消息中提取目的地址（即，客户端访问的服务器IP）。
4. 发送回复：创建新的套接字，绑定到提取的目的地址，使用 sendto 发送回复给客户端。

这样，服务器将根据客户端访问的具体IP地址来发送回复。