DLNA第一步UPnP协议栈

1、DLNA 第一步 UPnP 协议栈前面公司有DLNA 项目， 研究了一下， 在网上关于DLNA的资源很少,就将自己的心得写出来，以供参考。其它的关于DLNA 的介绍就不多说，要了解DLNA 需要了解 upnp, 因为DLNA 在 upnp 之上，初学者可以从 下载 upnp 的资料 .也欢迎大家加入197683240 DLNA 交流群。upnp 分为四步：发现 、描述 、控制 、事件 发现当一个 UPnP 的设备加入网络，并想知道什么 UPnP 服务在网络上可用，它发送一个发现消息多播地址50端口 1900 通过 UDP 协议。此消

2、息包含一个头，类似于一个HTTP 请求。 该协议有时被称为为 HTTPU（ HTTP 通过 UDP ） ：M-SEARCH * HTTP/1.1ST: upnp:rootdeviceMX: 3MAN: ssdp:discover 所有其他 UPnP 设备或方案都必须回应此消息类似的消息发送回设备，使用 UDP 单播，宣布该设备或程序实现的 UPnP 型材。 一个有趣的怪癖： 发送 UDP 单播设备发现消息被送往港口。对于每一个配置文件，它实现发送一条消息： HTTP/1.1 200 OKST:upnp:rootdeviceUSN:uuid:1d8ec8a7-4736-4598-9950-971

3、0c992e471:upnp:root deviceLocation:05:2869/upnphost/udhisapi.dll?conte nt=uuid:1d8ec8a7-4736-4598-9950-9710c992e471OPT:/upnp/1/0/;ns=0101-NLS:a06cdf4dcc4f213129a39f9b2ae98977Cache-Control:max-age=3200Server:Microsoft-Windows-NT/5.1UPnP/1.0UPnP-Device-Host/1.0 在

4、定期间隔的 UPnP 功能的设 备或程序发送一条消息，宣布他们的服务。一个通知消息是或多或少相同， 但发现响应消息发送到 50 组播地址通过 UDP 1900端口上的 UPnP有ST头，取而代之的是一个类似头 NT 头。 描述每个配置文件提供了本身的描述和它提供的服务，并通过XML 提供。从发现阶段的响应消息中包含一个头称为位置（不区分大小写） ， 这是一个 XML 格式的文件可以下载的网址。这个文件描述（或相当：应说明）配置文件，设备或计划实施，控制和事件相应命令发送到专门的网址，但也可能是其他有关设备的元信息，如图标，这应该是显示 Windows资源管理器，设备制

5、造商，依此类推。 有没有这个头文件的默认值。事实上，在一些设备，尤其是对一个Broadcom芯片为基础的，它被设置在启动时动态。唯一的方法是完全肯定的是永远做设备发现。控制在该协议的第三步是“控制” ：设备或程序可以要求其他设备或程序执行客户的名义采取行动，使用 SOAP 。 SOAP 是 一个协议，运行在HTTP 上使用 XML 来描述远程过程调用服务器和从这些调用的返回结果。 SOAP 主要用于基于网络的服务。 对于每一个主要的编程语言库， 可以用来实现SOAP请求和处理SOAP 响应。 请求服务是通过发送一个SOAP请求到正确的参数，所谓的“控制 URL ”的控制点。为控制特定的配置文件

6、的 URL 地址， 可以发现在XML 文件的 URL在 Location 头从描述阶段发现内的 <service> 标签。 配置 文件标记看起来像这样： <service><serviceType>urn:dmc-samsung-com:service:SyncManag er:1</serviceType><serviceId>urn:dmc-samsung-com:serviceId:SyncManage r</serviceId><controlURL>/upnphost/udhisapi.dll?con

7、trol=uuid:1d8ec 8a7-4736-4598-9950-9710c992e471+urn:dmc-samsung-com:ser viceId:SyncManager</controlURL><eventSubURL>/upnphost/udhisapi.dll?event=uuid:1d8ec8a7-4736-4598-9950-9710c992e471+urn:dmc-samsung-com:ser viceId:SyncManager</eventSubURL><SCPDURL>/upnphost/udhisapi.dll?c

8、ontent=uuid:bdccc2ab-dcdf-4c18-beee-226cc7df1f94</SCPDURL></service>只发送 SOAP 请求 URL 内 controlURL 标签是必要的。这取决于哪些行动可以执行的配置文件。在在 SCPDURL 标记的URL 的 URL 是所谓的 “服务描述的 URL ”。 它描述了 SOAP 方法可以进行该配置什么所谓的状态变量配置文件。在这个文件是什么，应符合设备提供服务，但在实践中，他们似乎总是不相匹配。 事件UPnP 中有这样的概念，被称为“状态变量” 。这些变量，因为这个名字说，用于保持某种形式的状态中的

9、UPnP 设备和方案。一个程序可以订阅状态的变化：当状态变量改变时，新的状态被发送到所有程序/ 设备已订阅的事件。程序/设备可以订阅一个服务的状态变量，并签署一个网址，可以发现所指出的位置的 URL 。 <service><serviceType>urn:dmc-samsung-com:service:SyncManag er:1</serviceType><serviceId>urn:dmc-samsung-com:serviceId:SyncManage r</serviceId><controlURL>/upnpho

10、st/udhisapi.dll?control=uuid:1d8ec 8a7-4736-4598-9950-9710c992e471+urn:dmc-samsung-com:ser viceId:SyncManager</controlURL><eventSubURL>/upnphost/udhisapi.dll?event=uuid:1d8ec 8a7-4736-4598-9950-9710c992e471+urn:dmc-samsung-com:ser viceId:SyncManager</eventSubURL><SCPDURL>/upn

11、phost/udhisapi.dll?content=uuid:bdccc2 ab-dcdf-4c18-beee-226cc7df1f94</SCPDURL></service>描述文件如：<?xml version=1.0 ?><root xmlns=urn:schemas-upnp-org:device-1-0><specVersion><major>1</major><minor>0</minor></specVersion><device><devi

12、ceType>urn:dmc-samsung-com:device:SyncServer:1</deviceType><friendlyName>QPC-20120228LBE</friendlyName&g t;<manufacturer>Samsung-Electronics</manufacturer&g t;<manufacturerURL></manufa cturerURL><modelDescription>QPC-20120228LBE-Laptop</mod elDescripti

13、on><modelName>Kies Sync Server</modelName><modelNumber>1.0</modelNumber><modelURL></modelURL&g t;<UDN>uuid:1d8ec8a7-4736-4598-9950-9710c992e471&l t;/UDN><serviceList><service><serviceType>urn:dmc-samsung-com:service:SyncManag er:1</se

14、rviceType><serviceId>urn:dmc-samsung-com:serviceId:SyncManage r</serviceId><controlURL>/upnphost/udhisapi.dll?control=uuid:1d8ec 8a7-4736-4598-9950-9710c992e471+urn:dmc-samsung-com:ser viceId:SyncManager</controlURL><eventSubURL>/upnphost/udhisapi.dll?event=uuid:1d8e

15、c 8a7-4736-4598-9950-9710c992e471+urn:dmc-samsung-com:ser viceId:SyncManager</eventSubURL><SCPDURL>/upnphost/udhisapi.dll?content=uuid:bdccc2 ab-dcdf-4c18-beee-226cc7df1f94</SCPDURL></service></serviceList></device></root>UPnP 中 ControlPoint 的基本流程1 .搜索目前网络上的

16、UPnP 设备。 Control Point 生成一个MulticastSocket ，绑定多播地址50 1900 端口，然后发送一个搜索请求，默认将TimeToLive 设为 4 ， 该请求在 UPnP Device Architecture 中是如下定义的：M-SEARCH *HTTP/1.1HOST: 50:1900MAN: ssdp:discoverMX: seconds to delay responseST: search target要注意的一点，该请求基于 HTTPMU ( HTTP Multicast overUDP ) ，

17、上面这些信息都是属于 HTTP Header ，没有 HTTPBody ，而HTTP Header 和 HTTP Body 之间是有一个空白行分隔的， 通过 Socket 发送出去的时候不要忘了发送那个空白行，以后提到的消息也都请注意这一点。UPnP 设备收到该请求后会延时相当于 Random.nextInt(MX)返回响应，以便Control Point 能够有充足时间来处理请求；ST 是要搜索的目标，如果搜索所有的设备和服务，则为ssdp:all ，如果是搜索根设备，则为upnp:rootdevice ，象大部分程序中使用 UPnP 是为了找到支持UPnP 的网关来动态映射端口，则可以赋为

18、urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1 。下面是一个示例，搜索所有的根设备，这些设备收到该消息后应该在03秒内返回响应：M-SEARCH* HTTP/1.1HOST: 50:1900MAN: ssdp:discoverMX: 3ST: upnp:rootdevice2 .网络上的UPnP设备返回响应。如果该UPnP设备和要搜索的 UPnP 设备匹配，则该设备会返回一个响应，响应的格式在 UPnP Device Architecture 中是如下定义的：HTTP/1.1200 OKCACHE-CONTROL

19、: max-age = seconds untiladvertisementexpiresDATE: when response was generatedEXT:LOCATION: URL for UPnP description for root deviceSERVER: OS/version UPnP/1.0 product/versionST: search targetUSN: advertisement UUIDmax-age 表示收到该消息后若干秒内没有收到该设备发出的任何通知消息，就认为该设备已经不存在网络上了；LOCATION 表示该设备的描述文件， 用于确定该设备包含哪些

20、逻辑设备和哪些服务等等； USN 表示 Unique ServiceName。比如对于上面那条示例搜索消息， 我的 ADSL 返回的响应是：HTTP/1.1 200 OKCACHE-CONTROL:max-age=1800EXT:LOCATION:38:80/IGD.xmlSERVER:SpeedTouch 510 .1 UPnP/1.0 (14E31Y7)ST:upnp:rootdeviceUSN:uuid:UPnP-SpeedTouch510-1_00-90-D0-7F-AD-37:upnp:rootdevice3 .接下来就是取得该设备的描述文件

21、，用于确定该设备信息和所支持的 功能。 通过上面的响应信息的 LOCATION 属性，可以得到一个URL ，可以通过HTTP 请求该 URL 得到该设备的描述文件。注意,仅仅在搜索和通知的时候是基于 UDP的，其余的都是基于 TCP 的。设备描述文件定义可在UPnPDevice Architecture 中找到，比较长就不贴了。比如上面我的 ADSL 返回 LOCATION 是05:80/IGD.xml ，访问该地址，返回的一个XML 片断是：<?xmlversion=1.0 ?><root xmlns=urn:schemas-upnp-or

22、g:device-1-0><specVersion><major>1</major><minor>0</minor></specVersion><URLBase>05</URLBase><device><deviceType>urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatew ayDevice:1</deviceType><friendlyName>SpeedTouch 510(1

23、4E31Y7)</friendlyName><manufacturer>THOMSONmultimedia</manufacturer><manufacturerURL>http:/www.thomson- </manufacturerURL><modelDescription>DSL InternetGateway</modelDescription><modelName>SpeedTouch</modelName><modelNumber>510</modelNum

24、ber><modelURL></modelURL ><serialNumber>14E31Y7</serialNumber><UDN>uuid:UPnP-SpeedTouch510-1_00-90-D0-7F-AD- 37</UDN><presentationURL>/index.htm</presentationURL><serviceList><service><serviceType>urn:schemas-upnp-org:service:Layer

25、3Forw arding:1</serviceType><serviceId>urn:upnp-org:serviceId:layer3f</serviceId& gt;<controlURL>/upnp/control/layer3f</controlURL><eventSubURL>/upnp/event/layer3f</eventSubURL&g t;<SCPDURL>/Layer3Forwarding.xml</SCPDURL></service></serviceLis

26、t><deviceList></deviceList></device></root>在 UPnP 规范中规定，一个设备可以包含若干的嵌入设备和服务。 比如对于最常用到的 InternetGateway Device 中， UPnPInternetGatewayDevice 模板中规定可以看到在根设备中包含了 Layer3 Forwarding Service 和两个嵌入设备： WANDevice 和 LANDevice ，而 WANDevice 下面又包含了若干 WANConnectionDevice 等等。4 .得到设备所提供的服务描述

27、。在刚才的设备描述中有一个ServiceList 节点，该节点下每个Service 节点都包含一个SCPDURL 节点，这个就是服务描述文件所在的位置，比如上面我的 ADSL 中 Layer3 Forwarding Service 服务描述文件的位置就是/Layer3Forwarding.xml ，再组合 URLBase 节点属性值 05 ，即得到该服务描述文件URL 为05/Layer3Forwarding.xml ，该文件详细的描 述了该服务所提供的操作列表以及相应的参数和参数范围。5 .调用服务所提供的操作。调用是通过发

28、送相应SOAP 消息到该服务的控制 URL 上来完成的。该信息在UPnP DeviceArchitecture 中是如下定义的：POST path of control URL HTTP/1.1HOST: host of control URL:portof control URLCONTENT-LENGTH: bytes in bodyCONTENT-TYPE: text/xml; charset=utf-8SOAPACTION:urn:schemas-upnp-org:service:serviceType:v#actionName<s:Envelopexmlns:s=http:/s

29、/soap/envelope/s:encodingStyle=/soap/encoding/& gt;<s:Body><u:actionNamexmlns:u=urn:schemas-upnp-org:service:serviceType:v><argumentName>in argvalue</argumentName>otherin args and their values go here, if any</u:actionName><

30、/s:Body></s:Envelope>就用在 IGD 设备上增加端口映射这个操作来举例， 将网关的5678 端口映射到内网 的 8765 端口，该操作被发送的 SOAP 消息如下：POST/upnp/control/wanpppcpppoe HTTP/1.0CONTENT-TYPE: text/xml; charset=utf-8HOST: 05:80CONTENT-LENGTH: 649SOAPACTION:urn:schemas-upnp-org:service:WANPPPConnection:1#AddPor tMappin

31、g<?xmlversion=1.0 encoding=utf-8?><s:Envelopexmlns:s=/soap/envelope/s:encodingStyle=/soap/encoding/& gt;<s:Body><u:AddPortMappingxmlns:u=urn:schemas-upnp-org:service: WANPPPConnection:1><NewRemoteHost></NewRemoteHost>

32、<NewExternalPort>5678</NewExternalPort><NewProtocol>tcp</NewProtocol><NewInternalPort>8765</NewInternalPort><NewInternalClient></NewInternalClient><NewEnabled></NewEnabled><NewPortMappingDescription></NewPortMappingDes cription><NewLeaseDuration></NewLeaseDuration></u:AddPortMapping></s:Body></s:Envelope>操作成功，设备的返回值是：HTTP/1.0200