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基於DLNA實現iOS，Android投屏：SSDP發現設備 ①

本文轉載自   查看原文   2019-07-01 17:26   649 

轉載自 https://eliyar.biz/DLNA_with_iOS_Android_Part_1_Find_Device_Using_SSDP/

 

SSDP能夠在局域網能簡單地發現設備提供的服務。SSDP有兩種發現方式：主動通知和搜索響應方式。

尋址

UPnP 技術是架構在 IP 網絡之上。因此擁有一個網絡中唯一的 IP 地址是 UPnP 設備正常工作的基礎。UPnP 設備首先查看網絡中是否有 DHCP 服務器，如果有，那么使用 DHCP 分配的 IP 即可；如果沒有，則需要使用LLA技術來為自己找適合的IP地址。

另外，在 UPnP 運行過程中，UPnP 設備都需要周期性檢測網絡中是否有 DHCP 服務器存在，一旦發現有 DHCP 服務器，就必須終止使用 LLA 技術獲取的 IP 地址，改用 DHCP 分配的 IP 地址。

發現

SSDP

SSDP:Simple Sever Discovery Protocol，簡單服務發現協議，此協議為網絡客戶提供一種無需任何配置、管理和維護網絡設備服務的機制。此協議采用基於通知和發現路由的多播發現方式實現。協議客戶端在保留的多播地址：239.255.255.250：1900（IPV4）發現服務，（IPv6 是：FF0x::C）同時每個設備服務也在此地址上上監聽服務發現請求。如果服務監聽到的發現請求與此服務相匹配，此服務會使用單播方式響應。

常見的協議請求消息有兩種類型，第一種是服務通知，設備和服務使用此類通知消息聲明自己存在；第二種是查詢請求，協議客戶端用此請求查詢某種類型的設備和服務。

iOS中使用GCDAsyncUdpSocket發送和接受SSDP請求、響應及通知，安卓也需要用類此框架來完成

所以我們發現設備也有兩種方法

  • 主動通知方式：當設備加入到網絡中，向網絡上所有控制點通知它所提供的服務，通知消息采用多播方式。
  • 搜索——響應方式：當一個控制點加入到網絡中，在網絡搜索它感興趣的所有設備和服務，搜索消息采用多播方式發送，而設備針對搜索的響應則是使用單播方式發送。

SSDP 設備類型及服務類型

設備類型 表示文字
UPnP_RootDevice upnp:rootdevice
UPnP_InternetGatewayDevice1 urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1
UPnP_WANConnectionDevice1 urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1
UPnP_WANDevice1 urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1
UPnP_WANCommonInterfaceConfig1 urn:schemas-upnp-org:service:WANCommonInterfaceConfig:1
UPnP_WANIPConnection1 urn:schemas-upnp-org:device:WANConnectionDevice:1
UPnP_Layer3Forwarding1 urn:schemas-upnp-org:service:WANIPConnection:1
UPnP_WANConnectionDevice1 urn:schemas-upnp-org:service:Layer3Forwarding:1
服務類型 表示文字
UPnP_MediaServer1 urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1
UPnP_MediaRenderer1 urn:schemas-upnp-org:device:MediaRenderer:1
UPnP_ContentDirectory1 urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1
UPnP_RenderingControl1 urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl:1
UPnP_ConnectionManager1 urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1
UPnP_AVTransport1 urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1

主動通知方式

當設備添加到網絡后，定期向（239.255.255.250:1900）發送SSDP通知消息宣告自己的設備和服務。

宣告消息分為 ssdp:alive(設備可用) 和 ssdp:byebye(設備不可用)

ssdp:alive 消息

NOTIFY * HTTP/1.1           // 消息頭
NT:                         // 在此消息中，NT頭必須為服務的服務類型。（如：upnp:rootdevice）
HOST:                       // 設置為協議保留多播地址和端口，必須是：239.255.255.250:1900（IPv4）或FF0x::C(IPv6
NTS:                        // 表示通知消息的子類型，必須為ssdp:alive
LOCATION:                   // 包含根設備描述得URL地址  device 的webservice路徑（如：http://127.0.0.1:2351/1.xml) 
CACHE-CONTROL:              // max-age指定通知消息存活時間，如果超過此時間間隔，控制點可以認為設備不存在 （如：max-age=1800）
SERVER:                     // 包含操作系統名，版本，產品名和產品版本信息( 如：Windows NT/5.0, UPnP/1.0)
USN:                        // 表示不同服務的統一服務名，它提供了一種標識出相同類型服務的能力。如：
                            // 根/啟動設備 uuid:f7001351-cf4f-4edd-b3df-4b04792d0e8a::upnp:rootdevice
                            // 連接管理器  uuid:f7001351-cf4f-4edd-b3df-4b04792d0e8a::urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1
                            // 內容管理器 uuid:f7001351-cf4f-4edd-b3df-4b04792d0e8a::urn:schemas-upnp-org:service:ContentDirectory:1

ssdp:byebye 消息

當設備即將從網絡中退出時，設備需要對每一個未超期的 ssdp:alive 消息多播形式發送 ssdp:byebye 消息，其格式如下：


NOTIFY * HTTP/1.1       // 消息頭
HOST:                   // 設置為協議保留多播地址和端口，必須是：239.255.255.250:1900（IPv4）或FF0x::C(IPv6
NTS:                    // 表示通知消息的子類型，必須為ssdp:byebye
USN:                    // 同上

搜索——響應方式

當控制點，如手機客戶端，加入到網絡中，可以通過多播搜索消息來尋找網絡上感興趣的設備。我寫DLNA模塊時候也用主動搜索方式來發現設備。主動搜索可以使用多播方式在整個網絡上搜索設備和服務，也可以使用單播方式搜索特定主機上的設備和服務。

多播搜索消息

一般情況我們使用多播搜索消息來搜索所有設備即可。多播搜索消息如下：

M-SEARCH * HTTP/1.1             // 請求頭 不可改變
MAN: "ssdp:discover"            // 設置協議查詢的類型，必須是：ssdp:discover
MX: 5                           // 設置設備響應最長等待時間，設備響應在0和這個值之間隨機選擇響應延遲的值。這樣可以為控制點響應平衡網絡負載。
HOST: 239.255.255.250:1900      // 設置為協議保留多播地址和端口，必須是：239.255.255.250:1900（IPv4）或FF0x::C(IPv6
ST: upnp:rootdevice             // 設置服務查詢的目標，它必須是下面的類型：
                                // ssdp:all  搜索所有設備和服務 
                                // upnp:rootdevice  僅搜索網絡中的根設備 
                                // uuid:device-UUID  查詢UUID標識的設備 
                                // urn:schemas-upnp-org:device:device-Type:version  查詢device-Type字段指定的設備類型，設備類型和版本由UPNP組織定義。 
                                // urn:schemas-upnp-org:service:service-Type:version  查詢service-Type字段指定的服務類型，服務類型和版本由UPNP組織定義。

如果需要實現投屏，則設備類型 ST 為 urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1

多播搜索響應

多播搜索 M-SEARCH 響應與通知消息很類此，只是將NT字段作為ST字段。響應必須以一下格式發送：

HTTP/1.1 200 OK             // * 消息頭
LOCATION:                   // * 包含根設備描述得URL地址  device 的webservice路徑（如：http://127.0.0.1:2351/1.xml) 
CACHE-CONTROL:              // * max-age指定通知消息存活時間，如果超過此時間間隔，控制點可以認為設備不存在 （如：max-age=1800）
SERVER:                     // 包含操作系統名，版本，產品名和產品版本信息( 如：Windows NT/5.0, UPnP/1.0)
EXT:                        // 為了符合HTTP協議要求，並未使用。
BOOTID.UPNP.ORG:            // 可以不存在，初始值為時間戳，每當設備重啟並加入到網絡時+1，用於判斷設備是否重啟。也可以用於區分多宿主設備。
CONFIGID.UPNP.ORG:          // 可以不存在，由兩部分組成的非負十六進制整數，由兩部分組成，第一部分代表跟設備和其上的嵌入式設備，第二部分代表這些設備上的服務。
USN:                        // * 表示不同服務的統一服務名
ST:                         // * 服務的服務類型
DATE:                       // 響應生成時間

其中主要關注帶有 * 的部分即可。這里還有一個大坑，有些設備返回來的字段名稱可能包含有小寫，如LOCATION和Location，需要做處理。 此外還需根據LOCATION保存設備的IP和端口地址。 響應例子如下：

HTTP/1.1 200 OK
Cache-control: max-age=1800
Usn: uuid:88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22::urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1
Location: http://192.168.1.243:46201/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/desc.xml
Server: Linux/3.10.33 UPnP/1.0 Teleal-Cling/1.0
Date: Tue, 01 Mar 2016 08:47:42 GMT+00:00
Ext: 
St: urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1

描述

控制點發現設備之后仍然對設備知之甚少，僅能知道UPnP類型，UUID和設備描述URL。為了進一步了解設備和服務，需要獲取並解析XML描述文件。 描述文件有兩種類型：設備描述文檔(DDD)和服務描述文檔(SDD) 設備描述文檔

設備描述文檔是對設備的基本信息描述，包括廠商制造商信息、設備信息、設備所包含服務基本信息等。

設備描述采用XML格式，可以通過HTTP GET請求獲取。其鏈接為設備發現消息中的Location。如上述設備的描述文件獲取請求為

GET http://192.168.1.243:46201/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/desc.xml HTTP/1.1
HOST: 192.168.1.243:46201

設備響應如下

HTTP/1.1 200 OK
Content-Length    : 3612
Content-type      : text/xml
Date              : Tue, 01 Mar 2016 10:00:36 GMT+00:00

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0" xmlns:qq="http://www.tencent.com">
    <specVersion>
        <major>1</major>
        <minor>0</minor>
    </specVersion>
    <device>
        <deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:MediaRenderer:1</deviceType>
        <UDN>uuid:88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22</UDN>
        <friendlyName>客廳的小米盒子</friendlyName>
        <qq:X_QPlay_SoftwareCapability>QPlay:1</qq:X_QPlay_SoftwareCapability>
        <manufacturer>Xiaomi</manufacturer>
        <manufacturerURL>http://www.xiaomi.com/</manufacturerURL>
        <modelDescription>Xiaomi MediaRenderer</modelDescription>
        <modelName>Xiaomi MediaRenderer</modelName>
        <modelNumber>1</modelNumber>
        <modelURL>http://www.xiaomi.com/hezi</modelURL>
        <serialNumber>11262/180303452</serialNumber>
        <presentationURL>device_presentation_page.html</presentationURL>
        <UPC>123456789012</UPC>
        <dlna:X_DLNADOC xmlns:dlna="urn:schemas-dlna-org:device-1-0">DMR-1.50</dlna:X_DLNADOC>
        <dlna:X_DLNACAP xmlns:dlna="urn:schemas-dlna-org:device-1-0">,</dlna:X_DLNACAP>
        <iconList>
            <icon>
                <mimetype>image/png</mimetype>
                <width>128</width>
                <height>128</height>
                <depth>8</depth>
                <url>icon/icon128x128.png</url>
            </icon>
        </iconList>
        <serviceList>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:AVTransport</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:RenderingControl:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:RenderingControl</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RenderingControl/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RenderingControl/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RenderingControl/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:ConnectionManager:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:ConnectionManager</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/ConnectionManager/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/ConnectionManager/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/ConnectionManager/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
            <service>
                <serviceType>urn:mi-com:service:RController:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:RController</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RController/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RController/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/RController/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
        </serviceList>
        <av:X_RController_DeviceInfo xmlns:av="urn:mi-com:av">
            <av:X_RController_Version>1.0</av:X_RController_Version>
            <av:X_RController_ServiceList>
                <av:X_RController_Service>
                    <av:X_RController_ServiceType>controller</av:X_RController_ServiceType>
                    <av:X_RController_ActionList_URL>http://192.168.1.243:6095/</av:X_RController_ActionList_URL>
                </av:X_RController_Service>
                <av:X_RController_Service>
                    <av:X_RController_ServiceType>data</av:X_RController_ServiceType>
                    <av:X_RController_ActionList_URL>http://api.tv.duokanbox.com/bolt/3party/</av:X_RController_ActionList_URL>
                </av:X_RController_Service>
            </av:X_RController_ServiceList>
        </av:X_RController_DeviceInfo>
    </device>
</root>

其中響應消息體為XML格式的設備描述內容。信息結構比較明確，就不一一介紹了。解析該XML，保存設備的一些基本信息如 deviceType 、 friendlyName 、 iconList 等。之后我們關注該設備提供的服務列表，投屏最關注的服務為 urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<root xmlns="urn:schemas-upnp-org:device-1-0" xmlns:qq="http://www.tencent.com">
    <device>
        <serviceList>
            <service>
                <serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1</serviceType>
                <serviceId>urn:upnp-org:serviceId:AVTransport</serviceId>
                <controlURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/action</controlURL>
                <eventSubURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/event</eventSubURL>
                <SCPDURL>/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/desc.xml</SCPDURL>
            </service>
        </serviceList>
    </device>
</root>
  • serviceId : 必有字段。服務表示符，是服務實例的唯一標識。
  • serviceType : 必有字段。UPnP服務類型。格式定義與deviceType類此。詳看文章開頭表格。
  • SCPDURL : 必有字段。Service Control Protocol Description URL，獲取設備描述文檔URL。
  • controlURL : 必有字段。向服務發出控制消息的URL，詳見 基於DLNA實現iOS，Android投屏：SOAP控制設備
  • eventSubURL : 必有字段。訂閱該服務時間的URL，詳見 基於DLNA實現iOS，Android投屏：SOAP控制設備

如只需要實現簡單的投屏，則保存urn:schemas-upnp-org:service:AVTransport:1服務的上述信息即可。如需要進一步了解該服務，則需要獲取並解析服務描述文檔。

坑點1：有些設備 SCPDURL 、 controlURL 、 eventSubURL 開頭包含 / ，有些設備不包含，拼接URL時需要注意。

服務描述文檔

為了實現簡單的投屏和控制（播放、暫停、停止、快進）操作並不需要解析服務描述文件。所有動作均為UPnP規范動作，具體動作請求參見基於DLNA實現iOS，Android投屏：SOAP控制設備

服務描述文檔是對服務功能的基本說明，包括服務上的動作及參數，還有狀態變量和其數據類型、取值范圍等。

和設備描述文檔一致，服務描述文檔也是采用XML語法，並遵守標准UPnP服務schema文件格式要求。獲取上述服務SDD語法如下：

GET http://192.168.1.243:46201/dev/88024158-a0e8-2dd5-ffff-ffffc7831a22/svc/upnp-org/AVTransport/desc.xml
HOST: 192.168.1.243:46201

設備響應如下：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Length    : 3612
Content-type      : text/xml
Date              : Tue, 01 Mar 2016 10:00:36 GMT+00:00
<!-- 省略了部分動作和狀態變量 -->
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<scpd xmlns="urn:schemas-upnp-org:service-1-0">
    <specVersion>
        <major>1</major>
        <minor>0</minor>
    </specVersion>
    <actionList>
        <action>
            <name>Pause</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        <action>
            <name>Play</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
                <argument>
                    <name>Speed</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>TransportPlaySpeed</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        <action>
            <name>Previous</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        <action>
            <name>SetAVTransportURI</name>
            <argumentList>
                <argument>
                    <name>InstanceID</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
                <argument>
                    <name>CurrentURI</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>AVTransportURI</relatedStateVariable>
                </argument>
                <argument>
                    <name>CurrentURIMetaData</name>
                    <direction>in</direction>
                    <relatedStateVariable>AVTransportURIMetaData</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        ...
    </actionList>
    <serviceStateTable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>CurrentTrackURI</name>
            <dataType>string</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>CurrentMediaDuration</name>
            <dataType>string</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>AbsoluteCounterPosition</name>
            <dataType>i4</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>RelativeCounterPosition</name>
            <dataType>i4</dataType>
        </stateVariable>
        <stateVariable sendEvents="no">
            <name>A_ARG_TYPE_InstanceID</name>
            <dataType>ui4</dataType>
        </stateVariable>
        ...
    </serviceStateTable>
</scpd>
  • actionList 目前服務上所包含的動作列表。
  • actionList 目前服務上所包含的狀態變量。

以Pause動作為例

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<scpd xmlns="urn:schemas-upnp-org:service-1-0">
    <actionList>
        <action>
            <!-- 動作名稱 -->
            <name>Pause</name>
            <!-- 參數列表 -->
            <argumentList>
                <argument>
                    <!-- 參數名稱 -->
                    <name>InstanceID</name>
                    <!-- 輸出或輸出-->
                    <direction>in</direction>
                    <!-- 聲明參數有關的狀態變量 -->
                    <relatedStateVariable>A_ARG_TYPE_InstanceID</relatedStateVariable>
                </argument>
            </argumentList>
        </action>
        ...
    </actionList>
    <serviceStateTable>
    <!-- 狀態變量 -->
        <stateVariable>
            <!-- 是否發送事件消息，如果為yes則該狀態變量發生變化時生成事件消息。 -->
            <stateVariable sendEvents="no">
            <!-- 狀態變量名稱 -->
            <name>A_ARG_TYPE_InstanceID</name>
            <!-- 狀態數據類型 -->
            <dataType>ui4</dataType>
        </stateVariable>
        ...
    </serviceStateTable>
</scpd>

為了實現簡單的投屏和控制（播放、暫停、停止、快進）操作並不需要解析服務描述文件。


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