第一部分请参考：http://bbs.ednchina.com/BLOG_ARTICLE_3005093.HTM
3. 端口转发和W5200
工作流程
这篇应用笔记主要介绍了在W5200单片机中通过UPnP执行端口发送的过程。在此过程中，
W5200是IGD的控制指针，它能够编辑端口的发送功能。同时，W5200单片机也是LAN客户端，IGD则来执行端口转发。这样我们可以总结为，W5200单片机控制指针能够向IGD发送命令执行端口发送函数。所有的指令都基于IGD标准，这些标准由因特网网关工作委员会定义，而委员会又是由
UPnP建立的。基本上，端口发送包括两个步骤：一是添加端口映射，另一个是删除端口映射。除此以外，在添加和删除端口映射的过程中，有一些异常需要W5200单片机去处理，例如：
1.映射入口的冲突:端口映射入口指定的冲突在之前就已经由另一个客户端分配。
2.更多的异常可以在IGD服务模板中找到[5]。
这篇应用手册将会介绍W5200如何添加以及删除端口映射。下面的图形也解释了W5200UPnP端口转发的过程。
注意: 更多关于寻址的信息，请参阅“如何用W5200实现DHCP通信”。
1. 阶段1
SSDP
为了能够搜索在相同子网中的IGD，W5200必须使用UDP多播地址发送SSDP M-SEARCH信息。
注意:SSDP利用多播地址、通用socket方式来发送数据。例如：
1)在实际的多播过程中，W5200单片机必须采取下面的方式打开socket：
socket(sock_id, Sn_MR_UDP, MULTICAST_PORT, Sn_MR_MULTI);
2) 在SSDP中，W5200单片机仍然可以创建通用socket：
socket(sock_id, Sn_MR_UDP, MULTICAST_PORT, 0)
在这篇应用手册中，所有和描述相关的多播都属于2)中的情况。
SSDP响应能够使W5200获知IGD的IP地址、端口号以及所有的描述URL。
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M-SEARCH * HTTP/1.1\r\n Host:239.255.255.250:1900\r\n ST:urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1\r\n Man:"ssdp:discover"\r\n MX:3\r\n \r\n |
下面的源代码在SSDPProcess()函数执行：
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{ 初始化一个多播的socket（UDP，目的IP是239.255.255.250，目的端口是1900，目的MAC是0x01:0x00:0x5E:0x7F:0xFF:0xFA)
//发送SSDP sendto(sockfd, SSDP, strlen(SSDP), mcast_addr, 1900);
//接收回复 while { if(overtime){ close a multicasting socket return -1; }else if(receive buffer is not empty){ receive the SSDP response from IGD to recv_buffer } } Close a multicasting socket
// 解析SSDP信息 return parseSSDP(recv_buffer); } |
- 阶段2
- 获取IGD服务的描述
利用IGD的IP地址，端口号和Description URL描述来完成HTTP GET Header，然后将其发送给IGD。
当IGD接收到HTTP GET Header后，IGD将会让W5200单片机获知它的描述。
描述过程将会使W5200获知它的Control URL以及Eventing Subscription URL。
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GET destURL HTTP/1.1\r\n Accept: text/xml, application/xml\r\n User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; UPnP/1.0; Windows NT/5.1)\r\n"); Host: destIP:destPORT\r\n Connection: Keep-Alive\r\n Cache-Control: no-cache\r\n Pragma: no-cache\r\n \r\n |
下面的源代码是由GetDescriptionProcess()函数来执行的。
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{ //构造HTTP GET Header MakeGETHeader(send_buffer);
Initialize a unicasting socket
//连接到IGD(Internet Gateway Device) connect(sockfd, ipaddr of IGD, port of IGD);
wait while connecting to IGD
//发送Get Discription Message send(sockfd, send_buffer, strlen(send_buffer), FALSE);
//接收回复 while { if(overtime){ close a unicasting socket return -1; }else if(receive buffer is not empty){ receive the SSDP response from IGD to recv_buffer } } Close a unicasting socket
//解析Discription Message return parseDescription(recv_buffer); } |
- 阶段3
- Case 1:添加端口控制
利用IGD的IP地址、端口号以及控制URL来完成XML，然后通过HTTP POST method-based
SOAP执行AddPortMapping操作。
下面的源代码是由AddPortProcess()函数执行的。.
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{ //构造"Add Port" XML(SOAP) MakeSOAPAddControl(content, protocol, extertnal_port, internal_ip, internal_port, description);
//构造HTTP POST Header MakePOSTHeader(send_buffer, strlen(content), ADD_PORT); strcat(send_buffer, content);
Initialize a unicasting socket
//连接到IGD(Internet Gateway Device) connect(sockfd, ipaddr of IGD, port of IGD);
wait while connecting to IGD
//发送"Add Port"信息 send(sockfd, send_buffer, strlen(send_buffer), FALSE);
// 接收回复 while { if(overtime){ close a unicasting socket return -1; }else if(receive buffer is not empty){ receive the SSDP response from IGD to recv_buffer } } close a unicasting socket
//解析回复信息 return parseAddPort(recv_buffer); } |
- Case 2: 删除端口控制
利用IGD的IP地址、端口号以及控制URL来完成XML，然后通过HTTP POST method-based
SOAP执行DeletePortMapping操作。
下面的源代码是在DeletePortProcess()函数中执行的。.
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{ //构造"Delete Port" XML(SOAP) MakeSOAPDeleteControl(content, protocol, extertnal_port);
//构造HTTP POST Header MakePOSTHeader(send_buffer, strlen(content), DELETE_PORT); strcat(send_buffer, content);
Initialize a unicasting socket
//连接到(Internet Gateway Device) connect(sockfd, ipaddr of IGD, port of IGD);
wait while connecting to IGD
// 发送"Delete Port"信息 send(sockfd, send_buffer, strlen(send_buffer), FALSE);
// 接收回复 while { if(overtime){ close a unicasting socket return -1; }else if(receive buffer is not empty){ receive the SSDP response from IGD to recv_buffer } } close a unicasting socket
//解析回复信息 return parseDeletePort(recv_buffer); } |
- Case 1和Case 2测试
为了确认UPnP端口转发能否正常工作，用户可以在远程PC机上运行TCP客户端，然后将其连接到W5200(TCP服务器)单片机。用户可以参考第五章节“学习如何检验AddPortMapping和DeletePortMapping的使用举例”。
下面的源代码是在tcp_test()函数中执行的。
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{ switch (getSn_SR(sockfd)) { case SOCK_ESTABLISHED:/* 如果连接建立*/ if(receive buffer is not empty){ recv(sockfd, recv_buffer, len); } break;
case SOCK_CLOSE_WAIT:/*如果客户端请求关闭 */ if (receive buffer is not empty) { recv(sockfd, recv_buffer, len); } disconnect(sockfd); break;
case SOCK_CLOSED:/*如果socket关闭 */ reinitialize a TCP socket listen break; } } |
- 阶段4
- 提交事件 (可选)
为了能够提交事件，首先W5200单片机通过IGD的IP地址、端口号和事件提交URL来完成GENA信息，然后将GENA信息发送给IGD。
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SUBSCRIBE eventSubURLHTTP/1.1\r\n Host: destIP:destPORT\r\n USER-AGENT: Mozilla/4.0 (compatible; UPnP/1.1; Windows NT/5.1)\r\n CALLBACK: myIP:listen_port/>\r\n NT: upnp:event\r\n TIMEOUT: Second-1800\r\n \r\n |
下面的源代码是在SetEventing()函数中执行的。
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{ // 构造Subscription message MakeSubscribe(send_buffer, listen_port);
Initialize a unicasting socket
// Connect to IGD(Internet Gateway Device) connect(sockfd, ipaddr of IGD, port of IGD);
wait while connecting to IGD
// 发送Subscription Message send(sockfd, send_buffer, strlen(send_buffer), FALSE);
//接收回复 while { if(overtime){ close a unicasting socket return -1; }else if(receive buffer is not empty){ receive the SSDP response from IGD to recv_buffer } } close a unicasting socket
return 0; |
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