1. 概要
この記事では、IPv4 によるブロードキャスト実現のための Golang サンプルコード投稿します。
2. はじめに
前回までの記事では、IPv4 や IPv6 によるマルチキャストの記事を投稿しました。
今回の記事では、IPv4 によるブロードキャスト実現のための Golang サンプルコードにより、以下 2 パターンのアドレスを使用して動作の検証を行います。
ブロードキャストは、マルチキャスト同様、UDP 通信となり、送信ノードの処理コスト削減にはとても有用ですが、特にブロードキャストの場合には、ネットワークコストや中継ノードのコスト増になるケースもありますので、適宜最適なキャストタイプの選択をした設計が必要でしょう。
3. 環境
- RHEL-7 系
- Go 1.9
4. 構成
- node1
- 192.0.2.1/24
- node2
- 192.0.2.2/24
5. Golang サンプルコード
@ node1, 2
$ sudo nvim ~/go/broadcast_ipv4.go
package main
import (
"fmt"
"net"
"os"
"time"
)
var InboundToAddr string = "" // 動作検証で切り替えます
var OutboundFromAddr string = "" // 動作検証で切り替えます
var OutboundToAddr string = "" // 動作検証で切り替えます
var BufferByte int = 64
var IntervalSeconds int = 1
func main() {
// Start inbound
go func() {
inbound_to_addr_byte, err := net.ResolveUDPAddr("udp", InboundToAddr)
Error(err)
inbound, err := net.ListenUDP("udp", inbound_to_addr_byte)
Error(err)
defer inbound.Close()
fmt.Printf("Listened *:* > %s\n", InboundToAddr)
buffer := make([]byte, BufferByte)
for {
// Inbound message
length, inbound_from_addr_byte, err := inbound.ReadFrom(buffer)
Error(err)
inbound_message := string(buffer[:length])
inbound_from_addr := inbound_from_addr_byte.(*net.UDPAddr).String()
fmt.Printf("Inbound %v > %v as “%s”\n", inbound_from_addr, InboundToAddr, inbound_message)
}
}()
// Start outbound
outbound_from_addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", OutboundFromAddr)
outbound_to_addr, err := net.ResolveUDPAddr("udp", OutboundToAddr)
outbound, err := net.DialUDP("udp", outbound_from_addr, outbound_to_addr)
Error(err)
defer outbound.Close()
fmt.Printf("Connected %s > %s\n", OutboundFromAddr, OutboundToAddr)
// Get hostname
outbound_message, err := os.Hostname()
Error(err)
for {
time.Sleep(time.Duration(IntervalSeconds) * time.Second)
// Outbound message
outbound.Write([]byte(outbound_message))
fmt.Printf("Outbound %v > %v as “%s”\n", outbound_from_addr, outbound_to_addr, outbound_message)
}
}
func Error(_err error) {
if _err != nil {
panic(_err)
}
}
6. Golang サンプル実行
以下では、ブロードキャストアドレスへの送受信と、ネットワークアドレスへの送受信のパターンの動作検証をします。
6-1. ブロードキャストアドレス
ブロードキャストアドレスへの送受信の動作検証を実施します。
@ node1
送信： 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.255:56789
受信： all > 192.0.2.255:56789
$ sudo nvim ~/go/broadcast_ipv4.go
var InboundToAddr string = "192.0.2.255:56789" // ブロードキャストアドレス
var OutboundFromAddr string = "192.0.2.1:56789"
var OutboundToAddr string = "192.0.2.255:56789" // ブロードキャストアドレス
@ node2
送信： 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.255:56789
受信： all > 192.0.2.255:56789
$ sudo nvim ~/go/broadcast_ipv4.go
var InboundToAddr string = "192.0.2.255:56789" // ブロードキャストアドレス
var OutboundFromAddr string = "192.0.2.2:56789"
var OutboundToAddr string = "192.0.2.255:56789" // ブロードキャストアドレス
@ node1
受信成功
[user@node1 ~/go]$ sudo go run broadcast_ipv4.go
Connected 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.255:56789
Listened *:* > 192.0.2.255:56789
Outbound 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.255:56789 as “node1”
Inbound 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.255:56789 as “node1”
Inbound 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.255:56789 as “node2”
...
@ node2
受信成功
[user@node2 ~/go]$ sudo go run broadcast_ipv4.go
Connected 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.255:56789
Listened *:* > 192.0.2.255:56789
Outbound 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.255:56789 as “node2”
Inbound 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.255:56789 as “node1”
Inbound 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.255:56789 as “node2”
...
6-2. ネットワークアドレス
ネットワークアドレスへの送受信の動作検証を実施します。
@ node1
送信： 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.0:56789
受信： all > 192.0.2.0:56789
$ sudo nvim ~/go/broadcast_ipv4.go
var InboundToAddr string = "192.0.2.0:56789" // ネットワークアドレス
var OutboundFromAddr string = "192.0.2.1:56789"
var OutboundToAddr string = "192.0.2.0:56789" // ネットワークアドレス
@ node2
送信： 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.0:56789
受信： all > 192.0.2.0:56789
$ sudo nvim ~/go/broadcast_ipv4.go
var InboundToAddr string = "192.0.2.0:56789" // ネットワークアドレス
var OutboundFromAddr string = "192.0.2.2:56789"
var OutboundToAddr string = "192.0.2.0:56789" // ネットワークアドレス
@ node1
受信成功
[user@node1 ~/go]$ sudo go run broadcast_ipv4.go
Connected 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.0:56789
Listened *:* > 192.0.2.0:56789
Outbound 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.0:56789 as “node1”
Inbound 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.0:56789 as “node1”
Inbound 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.0:56789 as “node2”
...
@ node2
受信成功
[user@node2 ~/go]$ sudo go run broadcast_ipv4.go
Connected 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.0:56789
Listened *:* > 192.0.2.255:56789
Outbound 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.0:56789 as “node2”
Inbound 192.0.2.1:56789 > 192.0.2.0:56789 as “node1”
Inbound 192.0.2.2:56789 > 192.0.2.0:56789 as “node2”
...
7. まとめ
この記事では、IPv4 によるブロードキャスト実現のための Golang サンプルコード投稿しました。
このように、ブロードキャストアドレスやネットワークアドレスの利用により、サブネット内におけるブロードキャストが実現可能となります。
また、マルチキャストと同様、ブロードキャストも UDP 通信となり、送信ノードの処理コスト削減にはとても有用ですが、特にブロードキャストの場合には、ネットワークコストや中継ノードのコスト増になるケースもありますので、適宜最適なキャストタイプの選択をした設計が必要でしょう。