From 1e5de693ff45e635b7543da736de47011a32f4e4 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: riba2534 Date: Fri, 18 Jan 2019 18:03:09 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E5=AE=8C=E6=88=90=E4=BA=86=E7=AC=AC=208=20?= =?UTF-8?q?=E7=AB=A0=20=E5=9F=9F=E5=90=8D=E5=8F=8A=E7=BD=91=E7=BB=9C?= =?UTF-8?q?=E5=9C=B0=E5=9D=80?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- ch08/README.md | 159 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ ch08/gethostbyaddr.c | 43 ++++++++++++ ch08/gethostbyname.c | 40 +++++++++++ 3 files changed, 242 insertions(+) create mode 100644 ch08/README.md create mode 100644 ch08/gethostbyaddr.c create mode 100644 ch08/gethostbyname.c diff --git a/ch08/README.md b/ch08/README.md new file mode 100644 index 0000000..86f3660 --- /dev/null +++ b/ch08/README.md @@ -0,0 +1,159 @@ +## 第 8 章 域名及网络地址 + +本章代码，在[TCP-IP-NetworkNote](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote)中可以找到。 + +### 8.1 域名系统 + +DNS 是对IP地址和域名进行相互转换的系统，其核心是 DNS 服务器 + +#### 8.1.1 什么是域名 + +域名就是我们常常在地址栏里面输入的地址，将比较难记忆的IP地址变成人类容易理解的信息。 + +#### 8.1.2 DNS 服务器 + +相当于一个字典，可以查询出某一个域名对应的IP地址 +![](https://i.loli.net/2019/01/18/5c41854859ae3.png) + +如图所示，显示了 DNS 服务器的查询路径。 + +### 8.2 IP地址和域名之间的转换 + +#### 8.2.1 程序中有必要使用域名吗？ + +一句话，需要，因为IP地址可能经常改变，而且也不容易记忆，通过域名可以随时更改解析，达到更换IP的目的 + +#### 8.2.2 利用域名获取IP地址 + +使用以下函数可以通过传递字符串格式的域名获取IP地址 + +```c +#include +struct hostent *gethostbyname(const char *hostname); +/* +成功时返回 hostent 结构体地址，失败时返回 NULL 指针 +*/ +``` + +这个函数使用方便，只要传递字符串，就可以返回域名对应的IP地址。只是返回时，地址信息装入 hostent 结构体。此结构体的定义如下： + +```c +struct hostent +{ + char *h_name; /* Official name of host. */ + char **h_aliases; /* Alias list. */ + int h_addrtype; /* Host address type. */ + int h_length; /* Length of address. */ + char **h_addr_list; /* List of addresses from name server. */ +}; +``` + +从上述结构体可以看出，不止返回IP信息，同事还带着其他信息一起返回。域名转换成IP时只需要关注 h_addr_list 。下面简要说明上述结构体的成员： + +- h_name：该变量中存有官方域名（Official domain name）。官方域名代表某一主页，但实际上，一些著名公司的域名并没有用官方域名注册。 +- h_aliases：可以通过多个域名访问同一主页。同一IP可以绑定多个域名，因此，除官方域名外还可以指定其他域名。这些信息可以通过 h_aliases 获得。 +- h_addrtype：gethostbyname 函数不仅支持 IPV4 还支持 IPV6 。因此可以通过此变量获取保存在 h_addr_list 的IP地址族信息。若是 IPV4 ，则此变量中存有 AF_INET。 +- h_length：保存IP地址长度。若是 IPV4 地址，因为是 4 个字节，则保存4；IPV6 时，因为是 16 个字节，故保存 16 +- h_addr_list：这个是最重要的的成员。通过此变量以整数形式保存域名相对应的IP地址。另外，用户比较多的网站有可能分配多个IP地址给同一个域名，利用多个服务器做负载均衡，。此时可以通过此变量获取IP地址信息。 + +调用 gethostbyname 函数后，返回的结构体变量如图所示： + +![](https://i.loli.net/2019/01/18/5c41898ae45e8.png) + +下面的代码通过一个例子来演示 gethostbyname 的应用，并说明 hostent 结构体变量特性。 + +- [gethostbyname.c](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote/blob/master/ch08/gethostbyname.c) + +编译运行： + +```shell +gcc gethostbyname.c -o hostname +./hostname www.baidu.com +``` + +结果： + +![](https://i.loli.net/2019/01/18/5c418faf20495.png) + +如图所示，显示出了对百度的域名解析 + +可以看出，百度有一个域名解析是 CNAME 解析的，指向了`shifen.com`，关于百度具体的解析过程。 + +> 这一部分牵扯到了很多关于DNS解析的过程，还有 Linux 下关于域名解析的一些命令，我找了一部分资料，可以点下面的链接查看比较详细的： +> +> - [关于百度DNS的解析过程](http://zhan.renren.com/starshen?gid=3602888498023142484&checked=true) +> - [DNS解析的过程是什么，求详细的？](https://www.zhihu.com/question/23042131/answer/66571369) +> - [Linux DNS 查询剖析](https://zhuanlan.zhihu.com/p/45535596) +> - [Linux DNS查询命令](http://www.live-in.org/archives/1938.html) +> - [Linux中DNS服务器地址查询命令nslookup使用教程](https://blog.csdn.net/shangdi1988/article/details/65713077) +> - [DNS 原理入门](http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/06/dns.html) +> + +仔细阅读这一段代码： + +```c +inet_ntoa(*(struct in_addr *)host->h_addr_list[i]) +``` + +若只看 hostent 的定义，结构体成员 h_addr_list 指向字符串指针数组（由多个字符串地址构成的数组）。但是字符串指针数组保存的元素实际指向的是 in_addr 结构体变量中地址值而非字符串，也就是说`(struct in_addr *)host->h_addr_list[i]`其实是一个指针，然后用`*`符号取具体的值。如图所示： + +![](https://i.loli.net/2019/01/18/5c419658a73b8.png) + +#### 8.2.3 利用IP地址获取域名 + +请看下面的函数定义： + +```c +#include +struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, socklen_t len, int family); +/* +成功时返回 hostent 结构体变量地址值，失败时返回 NULL 指针 +addr: 含有IP地址信息的 in_addr 结构体指针。为了同时传递 IPV4 地址之外的全部信息，该变量的类型声明为 char 指针 +len: 向第一个参数传递的地址信息的字节数，IPV4时为 4 ，IPV6 时为16. +family: 传递地址族信息，ipv4 是 AF_INET ，IPV6是 AF_INET6 +*/ +``` + +下面的代码演示使用方法： + +- [gethostbyaddr.c](https://github.com/riba2534/TCP-IP-NetworkNote/blob/master/ch08/gethostbyaddr.c) + +编译运行： + +```shell +gcc gethostbyaddr.c -o hostaddr +./hostaddr 8.8.8.8 +``` + +结果： + +![](https://i.loli.net/2019/01/18/5c41a019085d4.png) + +从图上可以看出，`8.8.8.8`这个IP地址是谷歌的。 + +### 8.3 基于 Windows 的实现 + +暂略 + +### 8.4 习题 + +> 以下答案仅代表本人个人观点，可能不是正确答案。 + +1. **下列关于DNS的说法错误的是？** + + 答：字体加粗的表示正确答案。 + + 1. **因为DNS从存在，故可以使用域名代替IP** + 2. DNS服务器实际上是路由器，因为路由器根据域名决定数据的路径 + 3. **所有域名信息并非集中与 1 台 DNS 服务器，但可以获取某一 DNS 服务器中未注册的所有地址** + 4. DNS 服务器根据操作系统进行区分，Windows 下的 DNS 服务器和 Linux 下的 DNS 服务器是不同的。 + +2. **阅读如下对话，并说明东秀的方案是否可行。（因为对话的字太多，用图代替）** + + ![](https://i.loli.net/2019/01/18/5c41a22f35390.png) + + 答：答案就是可行，DNS 服务器是分布式的，一台坏了可以找其他的。 + +3. **再浏览器地址输入 www.orentec.co.kr ，并整理出主页显示过程。假设浏览器访问默认 DNS 服务器中并没有关于 www.orentec.co.kr 的地址信息.** + + 答：可以参考一下知乎回答，[在浏览器地址栏输入一个URL后回车，背后会进行哪些技术步骤？](https://www.zhihu.com/question/34873227/answer/518086565),我用我自己的理解，简单说一下，首先会去向上一级的 DNS 服务器去查询，通过这种方式逐级向上传递信息，一直到达根服务器时，它知道应该向哪个 DNS 服务器发起询问。向下传递解析请求，得到IP地址候原路返回，最后会将解析的IP地址传递到发起请求的主机。 diff --git a/ch08/gethostbyaddr.c b/ch08/gethostbyaddr.c new file mode 100644 index 0000000..3726ce9 --- /dev/null +++ b/ch08/gethostbyaddr.c @@ -0,0 +1,43 @@ +#include +#include +#include +#include +#include +#include +void error_handling(char *message); + +int main(int argc, char *argv[]) +{ + int i; + struct hostent *host; + struct sockaddr_in addr; + if (argc != 2) + { + printf("Usage : %s \n", argv[0]); + exit(1); + } + + memset(&addr, 0, sizeof(addr)); + addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]); + host = gethostbyaddr((char *)&addr.sin_addr, 4, AF_INET); + if (!host) + error_handling("gethost... error"); + + printf("Official name: %s \n", host->h_name); + for (i = 0; host->h_aliases[i]; i++) + printf("Aliases %d:%s \n", i + 1, host->h_aliases[i]); + printf("Address type: %s \n", + (host->h_addrtype == AF_INET) ? "AF_INET" : "AF_INET6"); + + for (i = 0; host->h_addr_list[i]; i++) + printf("IP addr %d: %s \n", i + 1, + inet_ntoa(*(struct in_addr *)host->h_addr_list[i])); + + return 0; +} +void error_handling(char *message) +{ + fputs(message, stderr); + fputc('\n', stderr); + exit(1); +} \ No newline at end of file diff --git a/ch08/gethostbyname.c b/ch08/gethostbyname.c new file mode 100644 index 0000000..388cc53 --- /dev/null +++ b/ch08/gethostbyname.c @@ -0,0 +1,40 @@ +#include +#include +#include +#include +#include +void error_handling(char *message); + +int main(int argc, char *argv[]) +{ + int i; + struct hostent *host; + if (argc != 2) + { + printf("Usage : %s \n", argv[0]); + exit(1); + } + // 把参数传递给函数，返回结构体 + host = gethostbyname(argv[1]); + if (!host) + error_handling("gethost... error"); + // 输出官方域名 + printf("Official name: %s \n", host->h_name); + // Aliases 貌似是解析的 cname 域名？ + for (i = 0; host->h_aliases[i]; i++) + printf("Aliases %d: %s \n", i + 1, host->h_aliases[i]); + //看看是不是ipv4 + printf("Address type: %s \n", + (host->h_addrtype == AF_INET) ? "AF_INET" : "AF_INET6"); + // 输出ip地址信息 + for (i = 0; host->h_addr_list[i]; i++) + printf("IP addr %d: %s \n", i + 1, + inet_ntoa(*(struct in_addr *)host->h_addr_list[i])); + return 0; +} +void error_handling(char *message) +{ + fputs(message, stderr); + fputc('\n', stderr); + exit(1); +} \ No newline at end of file