TCPIP 网络编程-07-域名地址转换

Unix NetWork , Comments

访问服务端的时候不能总是通过 IP 访问而是通过域名，于是就有了域名与地址转换

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#include <netdb.h>

/**
*   @brief 通过传递字符串格式的域名获取IP地址
*   @return 成功时返回hostent结构体地址，失败时返回 NULL指针
*/
struct hostent *gethostbyname(const char* hostname);

struct hostent
{
    char * h_name;  //官网域名，代表着某一个主页(可能很多注明的域名并未注册官方域名)
    char ** h_aliases;  //通过多个域名访问同一个主页。同一个IP可以绑定多个域名，所以除了官方域名还可以指定其他域名
    int h_addrtype; //地址类型 IPv4则是AF_INET
    int h_length;   //保存IP地址长度(单位B)。若是IPv4地址，则是4; IPv6 则是16
    char ** h_addr_list;    //以证书形式保存域名对应的IP地址，可能多个IP分配给同一个域名
}

/**
* 利用IP地址获取域名
* addr 含有IP地址信息的in_addr结构体指针。为了同时传递IPv4地址之外的其他细心，该变量类型声明为char指针
* len 第一个参数的字节数，IPv4时为4，IPv6 时为16
* family 传递协议族信息，IPv4时为AF_INET，IPv6 时为AF_INET6
* 成功返回hostent结构体变量地址值，失败返回NULL指针
*/
struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, socklen_t len, int family);

有了上面的函数解析 示例地址：https://github.com/XBoom/network-ip.git 中的 apps/socket/10/ 来看看

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[root]#./client www.naver.com
[10/client.c:12 main info] www.naver.com get host name: 
[10/client.c:13 main info]      h_name:www.naver.com.nheos.com 
[10/client.c:14 main info]      h_aliases: 
[10/client.c:17 main info]              [0]:www.naver.com 
[10/client.c:19 main info]       type:IPv4 
[10/client.c:20 main info]       h_length:4 
[10/client.c:21 main info]       h_addr_list: 
[10/client.c:24 main info]              [0]:223.130.200.104 
[10/client.c:24 main info]              [1]:223.130.200.107 
[root]#./server 223.130.200.104
[10/server.c:14 main error] gethostbyaddr failed Unknown host 
[root]#./server 223.130.200.107
[10/server.c:14 main error] gethostbyaddr failed Unknown host

并不能总是通过 IP 地址获取到域名

通过抓去端口 53 的报文(DNS)可以得到

image-20240113080658112

通过 UDP 去发送 DNS 请求，一次返回多个 IP 地址，而无法获取域名则如下返回 No such name

image-20240113080753643

需要注意的就是 inet_ntoa(*(struct in_addr *)addr_info->h_addr_list[i]) 为什么是一个结构体，而要使用 char* 进行存储

image-20240113081503692

这是因为 这个结构体并不一定有 IPv4，也有可能是 IPv6；另外在定义这个标准之前还没有 void * 标准，所以使用了 char* 定义

不过目前比较常用的是 getaddrinfo 更加灵活

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#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>

int getaddrinfo(const char *node, const char *service,
                const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res);
// node 参数是要解析的主机名或 IP 地址，可以为 NULL。
// service 参数是服务名或端口号的字符串表示，可以为 NULL。
// hints 参数是一个指向 struct addrinfo 结构的指针，用于提供解析的提示信息。
// res 参数是一个指向 struct addrinfo 结构链表的指针，用于保存解析结果。

struct addrinfo {
	int	ai_flags;	/* AI_PASSIVE, AI_CANONNAME, AI_NUMERICHOST */
	int	ai_family;	/* PF_xxx */
	int	ai_socktype;	/* SOCK_xxx */
	int	ai_protocol;	/* 0 or IPPROTO_xxx for IPv4 and IPv6 */
	socklen_t ai_addrlen;	/* length of ai_addr */
	char	*ai_canonname;	/* canonical name for hostname */
	struct	sockaddr *ai_addr;	/* binary address */
	struct	addrinfo *ai_next;	/* next structure in linked list */
};

最终输出结果为

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getaddrinfo: 
[10/client.c:55 main info]       ip: 182.61.200.7 
[10/client.c:55 main info]       ip: 182.61.200.6

最后还有两个小知识点

  1. hstrerror(h_errno) ：h_errno 是一个全局错误码，而 hstrerror 用来解析 host相关的错误

  2. inet_ntop（Internet Network TO Presentation）二进制字符串转换

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    #include <arpa/inet.h>

    const char *inet_ntop(int af, const void *src, char *dst, socklen_t size);
    // af 是地址族，可以是 AF_INET（IPv4）或 AF_INET6（IPv6）。
    // src 是指向存储二进制形式地址的指针。
    // dst 是一个用于存储字符串形式地址的缓冲区。
    // size 是缓冲区的大小

参考文档

  1. 《TCPIP 网络编程》