网络协议之SSDP

概述

SSDP（Simple Service Discovery Protocol，简单服务发现协议）是 UPnP（Universal Plug and Play，通用即插即用）架构中的核心协议之一 ，用于在局域网（LAN）中实现设备与服务的自动发现。它基于 UDP 协议，采用多播（Multicast）机制，无需事先配置 IP 地址或端口即可完成设备识别和服务通告。

常见应用场景：

智能家居设备发现（如 Philips Hue、Sonos 音响）
网络打印机自动识别
DLNA 媒体服务器（如 Plex、Kodi）
路由器 UPnP 端口映射服务
IoT 设备快速配网

SSDP与UPnP

UPnP 是一个完整的网络互操作框架

UPnP 是由 UPnP 论坛制定的一套标准，旨在让不同厂商的网络设备（如打印机、摄像头、智能电视、路由器等）在局域网中无需人工配置即可自动发现、交互和协同工作。

UPnP 的完整工作流程分为 5 个阶段：

阶段	协议/技术	功能
1. 寻址（Addressing）	DHCP / Auto-IP	设备获取 IP 地址
2. 发现（Discovery）	SSDP ✅	设备广播自身或搜索其他设备
3. 描述（Description）	HTTP + XML	获取设备能力和服务详情
4. 控制（Control）	SOAP over HTTP	调用设备提供的动作（如“播放”、“开关灯”）
5. 事件通知（Eventing）	GENA（General Event Notification Architecture）	订阅状态变化（如“音量改变”）

🔍 关键点：SSDP 仅负责第 2 步——“发现”，但这是整个 UPnP 流程的起点。

二、SSDP 在 UPnP 中的具体作用

当一台新设备（如智能音箱）接入网络：
- 它会通过 SSDP 发送 NOTIFY 消息（ssdp:alive），宣告：“我在这儿！我能提供音乐播放服务！”
当控制点（如手机 App）想查找媒体服务器：
- 它通过 SSDP 发送 M-SEARCH 请求：“谁是 MediaServer？请举手！”
- 匹配的设备单播回复响应，包含其描述文件 URL（LOCATION 字段）

没有 SSDP，UPnP 就无法知道“网络里有哪些设备”，后续的描述、控制、事件都无法进行。

SSDP 的设计目标

零配置发现：设备接入网络后可自动被其他设备发现。
轻量高效：使用 UDP + HTTP-like 报文格式，开销小。
支持动态加入/退出：设备可随时上线或下线，网络能及时感知。
跨平台兼容：适用于各种操作系统和嵌入式设备。

技术基础

传输层

协议：UDP（User Datagram Protocol）
目的地址：IPv4 多播地址 239.255.255.250
端口：1900

注：IPv6 使用地址 FF0X::C（X 表示作用域），同样使用端口 1900。

报文格式

SSDP 使用类似 HTTP/1.1 的文本格式，但 通过 UDP 传输，不建立连接。

核心工作机制

SSDP 支持两种主要操作模式：

（1）主动搜索（M-SEARCH）

控制点（如手机 App、PC 软件）向多播地址发送 M-SEARCH 请求，寻找特定类型的服务。

请求示例：

M-SEARCH * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250:1900
MAN: "ssdp:discover"
MX: 3
ST: urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1

关键字段说明：

HOST：固定为 SSDP 多播地址和端口
MAN：必须为 "ssdp:discover"，表示发现请求
MX：最大等待时间（秒），设备在此时间内随机延迟响应以避免拥塞
ST（Search Target）：指定搜索目标，常见值包括：
- ssdp:all：发现所有设备和服务
- upnp:rootdevice：根设备
- urn:schemas-upnp-org:device:InternetGatewayDevice:1：网关设备
- 自定义设备/服务类型（如打印机、摄像头等）

（2）服务通告（NOTIFY）

设备主动广播自身状态变化：

上线时：发送 NTS: ssdp:alive
下线时：发送 NTS: ssdp:byebye

通告示例（设备上线）：

NOTIFY * HTTP/1.1
HOST: 239.255.255.250:1900
CACHE-CONTROL: max-age=1800
LOCATION: http://192.168.1.100:8000/description.xml
NT: urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1
NTS: ssdp:alive
USN: uuid:00112233-4455-6677-8899-aabbccddeeff::urn:schemas-upnp-org:device:MediaServer:1

关键字段说明：

LOCATION：指向设备描述文件（XML）的 URL，包含详细功能信息
NT（Notification Type）：设备或服务类型
NTS（Notification Sub-type）：ssdp:alive 或 ssdp:byebye
USN（Unique Service Name）：唯一标识该服务实例
CACHE-CONTROL：缓存有效期（秒），过期后需重新发现

抓包示例

典型工作流程

设备启动 → 发送 NOTIFY（ssdp:alive）广播
控制点启动 → 发送 M-SEARCH 多播请求
匹配设备响应 → 单播回复 HTTP/1.1 200 OK，包含 LOCATION 等信息
控制点获取描述 → 通过 LOCATION 下载 XML 描述文件
后续交互 → 基于 SOAP 调用设备提供的服务（属于 UPnP 其他阶段）

调试与工具

Wireshark：过滤 udp.port == 1900 查看 SSDP 流量

命令行测试（Linux/macOS）：

echo -e "M-SEARCH * HTTP/1.1\r\nHOST: 239.255.255.250:1900\r\nMAN: \"ssdp:discover\"\r\nMX: 3\r\nST: ssdp:all\r\n\r\n" | nc -u 239.255.255.250 1900

Python 库：async-upnp-client、fritzconnection 等

总结

SSDP 是实现“零配置网络发现”的关键技术，极大简化了局域网内设备互联的复杂度。然而，其无状态、无认证的设计也带来了显著的安全隐患。在享受便利的同时，务必注意关闭非必要服务，并加强网络安全防护。