【C#】NICを指定してMulticastを受信する方法

はじめに

NIC を指定して Multicast を受信する方法をご紹介します。

複数の NIC（Network Interface Card）が実装されているパソコンが増えてきており、
情報を探しておられる方も多いはず。

Socket をローカルホストのエンドポイントへ Bind するだけではダメで、
最初に見つかった NIC を使って IGPM（マルチキャストグループ参加）を投げてしまう。

C＃で書いていて、少しハマったので備忘録として本記事を記載します。

ネットワーク構成

Windows マシンが 2 つの NIC を搭載していて、それぞれ

NIC1：192.168.10.0/24
NIC2：192.168.56.0/24

のサブネットに属しているネットワーク構成です。

NIC2 の方のサブネットにネットワークカメラが接続されており、
そのカメラがマルチキャストでストリーム配信している状態です。

SANACHAN

このストリーム配信を受信するのが目的です。

Multicast を受信するためのコード

using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Net.NetworkInformation;

private Socket? mMulticastSock = null;
private EndPoint? mLocalEp = null;

public bool CreateMulticastSocket(String src_ip, int src_port, String bind_ip)
{
    mMulticastSock = new Socket(
        AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

    try
    {
        /* Socketオプション: 受信タイムアウト(ms) */
        mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket,
            SocketOptionName.ReceiveTimeout, 1000);

        /* Socketオプション: Nagleアルゴリズム無効 */
        mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Udp,
            SocketOptionName.NoDelay, true);

        /* Socketオプション: 使用済みアドレスにソケットのBindを許可 */
        mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket,
            SocketOptionName.ReuseAddress, true);

        /* ローカルエンドポイント */
        mLocalEp = (EndPoint)new IPEndPoint(IPAddress.Parse(bind_ip), src_port);

        /* エンドポイントをバインド */
        mMulticastSock.Bind(mLocalEp);

        /* 対応するNICを検索 */
        NetworkInterface[] nics = NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces();
        IPv4InterfaceProperties? prop = null;

        foreach (NetworkInterface adapter in nics)
        {
            /* Skip Loopback */
            if (adapter.NetworkInterfaceType == NetworkInterfaceType.Loopback)
                continue;

            /* LINK-UP */
            if (adapter.OperationalStatus != OperationalStatus.Up)
                continue;

            /* Multicast */
            if (!adapter.SupportsMulticast)
                continue;

            /* IPv4 */
            if (!adapter.Supports(NetworkInterfaceComponent.IPv4))
                continue;

            /* Compare IP */
            IPInterfaceProperties props = adapter.GetIPProperties();
            foreach (IPAddressInformation addr in props.UnicastAddresses)
            {
                if (addr.Address.ToString().Equals(bind_ip))
                {
                    prop = props.GetIPv4Properties();
                    Console.WriteLine("Found {0} on Index={1}", bind_ip, prop.Index);
                    break;
                }
            }
            if (prop != null)
                break;
        }
        if (prop == null)
            throw new Exception("Not Found NIC for Bind Address");

        /* マルチキャストグループに参加 */
        MulticastOption mcast_opt = new MulticastOption(
            IPAddress.Parse(src_ip), prop.Index);
        mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.IP,
            SocketOptionName.AddMembership, mcast_opt);
    }
    catch (Exception e)
    {
        Console.WriteLine("Exception: {0}", e.ToString());
        mMulticastSock.Shutdown(SocketShutdown.Both);
        mMulticastSock.Close();
        mMulticastSock = null;
        mLocalEp = null;
        return false;
    }
    return true;
}

using System.Net;

using System.Net.Sockets;

using System.Net.NetworkInformation;

private Socket? mMulticastSock = null;

private EndPoint? mLocalEp = null;

public bool CreateMulticastSocket(String src_ip, int src_port, String bind_ip)

{

mMulticastSock = new Socket(

AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Dgram, ProtocolType.Udp);

try

{

/* Socketオプション: 受信タイムアウト(ms) */

mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket,

SocketOptionName.ReceiveTimeout, 1000);

/* Socketオプション: Nagleアルゴリズム無効 */

mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Udp,

SocketOptionName.NoDelay, true);

/* Socketオプション: 使用済みアドレスにソケットのBindを許可 */

mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.Socket,

SocketOptionName.ReuseAddress, true);

/* ローカルエンドポイント */

mLocalEp = (EndPoint)new IPEndPoint(IPAddress.Parse(bind_ip), src_port);

/* エンドポイントをバインド */

mMulticastSock.Bind(mLocalEp);

/* 対応するNICを検索 */

NetworkInterface[] nics = NetworkInterface.GetAllNetworkInterfaces();

IPv4InterfaceProperties? prop = null;

foreach (NetworkInterface adapter in nics)

{

/* Skip Loopback */

if (adapter.NetworkInterfaceType == NetworkInterfaceType.Loopback)

continue;

/* LINK-UP */

if (adapter.OperationalStatus != OperationalStatus.Up)

continue;

/* Multicast */

if (!adapter.SupportsMulticast)

continue;

/* IPv4 */

if (!adapter.Supports(NetworkInterfaceComponent.IPv4))

continue;

/* Compare IP */

IPInterfaceProperties props = adapter.GetIPProperties();

foreach (IPAddressInformation addr in props.UnicastAddresses)

{

if (addr.Address.ToString().Equals(bind_ip))

{

prop = props.GetIPv4Properties();

Console.WriteLine("Found {0} on Index={1}", bind_ip, prop.Index);

break;

}

if (prop != null)

break;

}

if (prop == null)

throw new Exception("Not Found NIC for Bind Address");

/* マルチキャストグループに参加 */

MulticastOption mcast_opt = new MulticastOption(

IPAddress.Parse(src_ip), prop.Index);

mMulticastSock.SetSocketOption(SocketOptionLevel.IP,

SocketOptionName.AddMembership, mcast_opt);

}

catch (Exception e)

{

Console.WriteLine("Exception: {0}", e.ToString());

mMulticastSock.Shutdown(SocketShutdown.Both);

mMulticastSock.Close();

mMulticastSock = null;

mLocalEp = null;

return false;

}

return true;

}

 呼び出し
CreateMulticastSocket("224.1.1.2", 5004, "192.168.56.2");

解説

28～31行目で、ローカルホストのIPアドレスを元に IPEndPoint を作成し、
Socket.Bind でバインドしていますが、これだけでは異なる NIC の方へ IGPM を投げてしまいます。

Multicast を受信したい NIC を指定したい場合は、AddMembership で指定する
MulticastOption を生成する際、NIC の Index を指定する必要があります。

SANACHAN

Index を引っ張り出すのが面倒（汗）

おわりに

Bind してるんだから、気を利かせてくれよ。。。（愚痴）