域名及网络地址

男娘i 2022-05-25 02:45 210阅读 0赞

## 域名系统 ##

DNS（Domain Name System :域名系统）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。

### 什么是域名 ###

提供网络服务的服务器端也是通过IP地址区分的，但几乎不可能以非常难记的IP地址形式交换服务器端地址信息。

### DNS服务器 ###

在浏览器地址栏中输入Naver网站的IP地址222.122.195.5即可浏览Naver网站主页。但我们通常输入网站的域名www.naver.com访问网站。

域名是赋予服务器端的虚拟地址，而非实际地址。因此，需要将虚拟地址转化为实际地址。那如何将域名变为IP地址呢？

DNS服务器担此重任，可以向DNS服务器请求转换地址。所有计算机中都记录着默认DNS服务器地址，就是通过这个默认DNS服务器得到相应域名的IP地址信息。在浏览器地址栏中输入域名后，浏览器通过默认DNS服务器获取该域名对应的IP地址信息，真正接入该网站。

ping [www.naver.com][]

这样可知道某一域名对应的IP地址。

先执行命令nslookup，再输入server可以获得计算机中注册的默认DNS服务器地址。

![70][]

计算机内置的默认DNS服务器并不知道网络上所有域名的IP地址信息。若该DNS服务器无法解析，则会询问其他DNS服务器，并提供给用户

![70 1][]

上图展示了默认DNS服务器无法解析主机询问的域名IP地址时的应答过程：

默认DNS服务器收到无法解析的请求时，向上级DNS服务器询问，通过这种方式逐级向上传递信息，到达顶级DNS服务器——根DNS服务器时，它知道向哪个DNS服务器访问。向下级DNS服务器传递解析请求，得到IP地址后原路返回，最后将解析的IP地址传递到发起请求的主机。

**DNS就是这样层次化管理的一种分布式数据库系统。**

## IP地址和域名之间的转换 ##

### 为什么使用域名？ ###

IP地址比域名发生变更的概率要高，所以利用IP地址编写程序并非上策。域名注册后可能永久不变，因此利用域名编写程序会好一些。每次运行程序时根据域名获取IP地址，再接入服务器，这样程序就不会依赖于服务器IP地址了。所以说程序中需要IP地址和域名之间的转换函数。

解析器和名字服务器

常见的解析器函数:gethostbyname和gethostbyaddr,前者把主机名映射称IPv4地址，后者执行相反的映射。

下图展示了应用程序，解析器和名字服务器之间的典型关系：

![70 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。

![70 3][]

此函数传递域名字符串，返回域名对应的IP地址。返回时，地址信息装入hostent结构体。结构体定义如下：

struct hostent
    {
        char * h_name;                  //official name
        char ** h_aliases;              //alias list
        int h_addrtype;                 //host address type
        int h_length;                   //address length
        char ** h_addr_list;            //address list
    }

域名转换只需关注h\_addr\_list。

结构体各成员：

h\_name: 该变量中存放官方域名。官方域名代表某一主页。

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。

h\_addrtype: gethostbyname函数不仅支持IPv4,也支持IPv6。通过此变量获取保存在h\_addr\_list的IP地址的地址族信息。

h\_length:保存IP地址的长度。IPv4是4字节，IPv6是16字节。

h\_addr\_list: 最重要的成员，整数形式保存域名对应的IP地址。用户较多的网站有可能分配多个IP给同一域名，利用多个服务器进行负载均衡。

调用gethostbyname函数后返回hostent结构体的变量结构如下图：

![70 4][]

/* gethostbyname函数的应用:并说明hostent结构体变量的特性 */
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    #include<unistd.h>
    #include<arpa/inet.h>
    #include<netdb.h>
    
    void error_handling(char *message)
    {
    	fputs(message,stderr);
    	fputc('\n',stderr);
    	exit(1);
    }
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
    	int i;
    	struct hostent *host;
    	if (argc != 2)
    	{
    		printf("Usage: %s <addr> \n",argv[0]);
    		exit(1);
    	}
    
    	host = gethostbyname(argv[1]);
    	if (!host)
    		error_handling("gethostbyname() error!");
    
    	printf("Official name：%s \n",host->h_name);			        //输出官方域名
    	
    	for (i = 0; host->h_aliases[i]; i++)					//输出除官方域名外的其它域名
    		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++)					//输出IP地址信息
    		printf("IP addr %d: %s \n",i+1,inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i]));
    	
    	return 0;
    }

运行结果：

![70 5][]

若只看hostent结构体的定义，结构体成员h\_addr\_list指向字符串指针数组。但字符串指针数组中的元素实际指向的是in\_addr结构体变量地址而非字符串。如图所示：

![70 6][]

### 利用IP地址获取域名     ###

gethostbyaddr函数利用IP地址获取域相关信息。

![70 7][]

/* gethostbyaddr函数的应用 */
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<string.h>
    #include<unistd.h>
    #include<arpa/inet.h>
    #include<netdb.h>
    
    void error_handling(char *message)
    {
    	fputs(message,stderr);
    	fputc('\n',stderr);
    	exit(1);
    }
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
    	int i;
    	struct hostent *host;
    	struct sockaddr_in addr;
    
    	if (argc != 2)
    	{
    		printf("Usage: %s <addr> \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("gethostbyaddr() error!");
    
    	printf("Official name：%s \n",host->h_name);			//输出官方域名
    	
    	for (i = 0; host->h_aliases[i]; i++)					
    		printf("Aliases %d: %s \n",i+1,host->h_aliases[i]);	//输出除官方域名外的其它域名
    	
    	printf("Address type: %s \n",(host->h_addrtype == AF_INET) ? "AF_INET" : "AF_INET6");
    
    	for (i = 0; host->h_addr_list[i]; i++)					//输出IP地址信息
    		printf("IP addr %d: %s \n",i+1,inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i]));
    	
    	return 0;
    }

先通过ping获得Google的IP地址，并利用此信息运行示例：

![70 8][]

![70 9][]

**完**

[www.naver.com]: http://www.naver.com
[70]: /images/20220525/a6bee52351b1457487b30847f066c5ef.png
[70 1]: /images/20220525/c905044aa3ce4f73857ef46d10b1885c.png
[70 2]: /images/20220525/f717017f92084097877a3e938d9256fb.png
[70 3]: /images/20220525/0833039bda9e42b29a48af546cdc4f0e.png
[70 4]: /images/20220525/df732736f0214e26b79c7c73109ec9e8.png
[70 5]: /images/20220525/b37660ad9d1e40669f61429c3f77602b.png
[70 6]: /images/20220525/fb5674855c304f05bbbcc2dd52d602e1.png
[70 7]: /images/20220525/20e6b4de9e6b462486db8afcf420da49.png
[70 8]: /images/20220525/5555d4daa4b54167827459f58b5d59f2.png
[70 9]: /images/20220525/b5c7ac9054924222a86750b8f4294263.png