目錄
前言
說明：
- demo 基於 Linux。
7. 域名與網絡地址
本節主要記錄三個名詞：DNS、域名及IP。
7.1 IP
IP地址：網絡層的主機地址。老生常談啦。
目前分為IPV4和IPV6。
如百度的地址之一：202.108.22.5
7.2 域名
域名就是IP的別名吧，因為人類對數字的記憶較難，所以把某個IP起個別名。
如百度的域名：www.baidu.com
在瀏覽器地址欄中輸入其域名就可以訪問到百度的服務器，不用記其IP地址了。
7.3 DNS
DNS 是對IP地址和域名進行相互轉換的系統，其核心是 DNS 服務器。
因為 TCP/IP 協議棧中網絡層需要的是 IP 地址，而不是域名，所以得需要把域名轉換成對於的IP地址。
如圖：
7.4 IP地址與域名之間的轉換
7.4.1 利用域名獲取IP地址
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. */
};
/*
成功時返回 hostent 結構體地址，失敗時返回 NULL 指針
*/
#include <netdb.h>
struct hostent *gethostbyname(const char *hostname);
struct hostent：
- h_name：該變量中存有官方域名（Official domain name）。官方域名代表某一主頁，但實際上，一些著名公司的域名並沒有用官方域名注冊。
- h_aliases：可以通過多個域名訪問同一主頁。同一IP可以綁定多個域名，因此，除官方域名外還可以指定其他域名。這些信息可以通過 h_aliases 獲得。
- h_addrtype：gethostbyname 函數不僅支持 IPV4 還支持 IPV6 。因此可以通過此變量獲取保存在 h_addr_list 的IP地址族信息。若是 IPV4 ，則此變量中存有 AF_INET。
- h_length：保存IP地址長度。若是 IPV4 地址，因為是 4 個字節，則保存4；IPV6 時，因為是 16 個字節，故保存 16。
- h_addr_list：這個是最重要的的成員。通過此變量以整數形式保存域名相對應的IP地址。另外，用戶比較多的網站有可能分配多個IP地址給同一個域名，利用多個服務器做負載均衡，。此時可以通過此變量獲取IP地址信息。
7.4.2 利用IP地址獲取域名
/*
addr: 含有IP地址信息的 in_addr 結構體指針。為了同時傳遞 IPV4 地址之外的全部信息，該變量的類型聲明為 char 指針
len: 向第一個參數傳遞的地址信息的字節數，IPV4時為 4 ，IPV6 時為16.
family: 傳遞地址族信息，ipv4 是 AF_INET ，IPV6是 AF_INET6
成功時返回 hostent 結構體變量地址值，失敗時返回 NULL 指針
*/
#include <netdb.h>
struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, socklen_t len, int family);
7.4.3 升級版的API
getaddrinfo() 能夠處理 域名到IP 和 服務到端口 這兩種轉換。可重入的。
getnameinfo() 能夠處理 IP到域名 和 端口到服務 這兩種轉換。可重入的。
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
int getaddrinfo(const char *restrict nodename, /* host 或者IP地址 */
const char *restrict servname, /* 十進制端口號 或者常用服務名稱如"ftp"、"http"等 */
const struct addrinfo *restrict hints, /* 獲取信息要求設置 */
struct addrinfo **restrict res); /* 獲取信息結果 */
void freeaddrinfo(struct addrinfo *ai);
// 需要了解的結構體
struct addrinfo {
int ai_flags; /* 附加選項,多個選項可以使用或操作結合 */
int ai_family; /* 指定返回地址的協議簇,取值范圍:AF_INET(IPv4)、AF_INET6(IPv6)、AF_UNSPEC(IPv4 and IPv6) */
int ai_socktype; /* enum __socket_type 類型，設置為0表示任意類型 */
int ai_protocol; /* 協議類型，設置為0表示任意類型 */
socklen_t ai_addrlen; /* socket address 的長度 */
struct sockaddr *ai_addr; /* socket address 的地址 */
char *ai_canonname; /* Canonical name of service location. */
struct addrinfo *ai_next; /* 指向下一條信息,因為可能返回多個地址 */
};
// The sockaddr structure is used to define a socket address which is used in the bind(), connect(), getpeername(), getsockname(), recvfrom(), and sendto() functions.
struct sockaddr
{
sa_family_t sa_family; //Address family.
char sa_data[14]; // Socket address (variable-length data).
};
// 該結構體一般都會轉為
struct sockaddr_in
{
sa_family_t sin_family; //地址族（Address Family）
uint16_t sin_port; //16 位 TCP/UDP 端口號
struct in_addr sin_addr; //32位 IP 地址
char sin_zero[8]; //為了保證其大小一致，目前不使用
};
struct in_addr
{
in_addr_t s_addr; //32位IPV4地址
}
getaddrinfo() 參數說明：
- nodename：主機名：
- 域名："www.baidu.com"
- 數字化的地址字符串IPv4的點分十進制串："192.168.1.100"
- 數字化的地址字符串IPv6的16進制串："2000::1:2345:6789:abcd"
- 注意：如果 ai_flags 中設置了 AI_NUMERICHOST 標志，那么該參數只能是數字化的地址字符串，不能是域名。該標志的作用就是阻止進行域名解析。
- servname：服務名。
- 可以是十進制的端口號("8080")字符串，也可以是已定義的服務名稱，如"ftp"、"http"等。
- 如果為NULL，那么返回的socket地址中的端口號不會被設置。
- 注意：如果 ai_flags 設置了 AI_NUMERICSERV 標志並且該參數未設置為NULL，那么該參數必須是一個指向10進制的端口號字符串，不能設定成服務名，該標志就是用來阻止服務名解析。
- hints：該參數指向用戶設定的
struct addrinfo結構體。- 只能設定該結構體中 ai_family、ai_socktype、ai_protocol 和 ai_flags 四個域。
- 其他域必須設置為0 或者 NULL。
- 結構體參數參考上面代碼注釋。
- res：該參數獲取一個指向存儲結果的
struct addrinfo結構體列表，使用完成后調用freeaddrinfo()釋放存儲結果空間。 - 返回：
- 0：成功。
- 其它錯誤標志：失敗。
getnameinfo() 能夠處理 IP到域名 和 端口到服務 這兩種轉換。可重入的。
#include <netdb.h>
/**
* @param addr，輸入參數。struct addrinfo中的struct sockaddr
* @param addrlen，輸入參數。struct addrinfo中的socklen_t
* @param host，輸出參數。IP地址
* @param hostlen，輸入參數。告訴函數host的大小
* @param serv，輸出參數。端口號
* @param servlen，輸入參數。告訴函數servlen的大小
* @param flags，輸入參數。告訴函數struct sockaddr的處理方式
*
* @return 返回零則成功。
*/
int getnameinfo(const struct sockaddr *sockaddr,
socklen_t addrlen,
char *host,
size_t hostlen,
char *serv,
size_t servlen,
int flags);
7.5 小知識
DNS主要基於UDP。
目前全球只有13台域名根服務器。
並不是每條DNS查詢都要到達根服務器的，查詢是逐級查詢，各級都有緩存表，先查緩存表中的，沒有再往上報。
8.8.8.8是Google公司提供的免費DNS服務器的IP地址。
也可以指定本地的DNS服務器，只要能解析域名與IP即可。
參考
參考
- 《TCP/IP網絡編程》
- 李柱明博客-TCP/IP TCP詳細筆記
- github 阿婆主