TCP/IP网络编程学习笔记（六）域名与网络地址

一、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
• 为什么要提供域名？IP地址难记！域名基本不变，IP相对频繁地改变
• 所有计算机中都记录着默认 DNS 服务器地址，通过这个默认 DNS 服务器得到相应的域名的 IP 地址信息。若该 DNS 服务器无法解析，则会向上级 DNS 服务器询问，逐级上传，最终可能达到顶级 DNS 服务器——根服务器，它知道该向哪个 DNS 服务器询问，向下级 DNS 传递解析请求，得到 IP地址后原路返回，最终将解析的 IP地址传递到发起请求的主机。
• DNS——分布式数据库管理系统
• 查看某个域名的 IP地址：ping www.google.com
• 查看默认 DNS 服务器地址：nslookup(Linux需在执行后再输入server命令)

二、利用域名获取IP地址

1.相关函数

#include<netdb.h>
// 功能：通过域名获取 IP地址等信息
// 返回值：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;    // 官方域名
    cahr** h_aliases;    // 主页别名（其他域名，一个主页可以有多个域名，同一IP可以绑定多个域名）
    int h_addrtype;    // 地址族信息（gethostbyname 函数支持 IPv4,IPv6）
    h_length;    // 保存IP地址长度，IPv4地址为 4，IPv6地址为 16
    h_addr_list;    // 以整数形式保存域名对应的所有IP地址（用户较多的网站可能分配多个IP给同一个域名，利用多个服务器进行负载均衡）
}

2.演示程序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.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[]) {
    struct hostent* host;
    if (argc != 2) {
        printf("Usage: %s <addr> \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    host = gethostbyname(argv[1]);
    if (!host)
        error_handling("gethost....error");

    printf("Official name: %s \n", host->h_name);
    for (int 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 (int 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;
}

三、利用IP地址获取域名

1.相关函数

#include<netdb.h>
// 功能：利用IP地址获取域名相关信息
// 参数：
//    addr--含有 IP地址信息的 in_addr 结构体指针，为了同时传递 IPv4地址以外的信息，声明为 char*
//    len--向第一个参数传递的地址信息的字节数，IPv4为 4，IPv6为 16
//    family--传递地址族信息，IPv4为 AF_INET,IPv6为 AF_INET6
//返回值：成功时返回 hostent 结构体变量的地址，失败时返回 NULL 指针
struct hostent* gethostbyaddr(const char* addr,socklent_t len,int family);

2.演示程序

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.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[]) {
    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("gethost....error");

    printf("Official name: %s \n", host->h_name);
    for (int 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 (int 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;
}

参考书籍：《TCP/IP网络编程》尹圣雨 著，金果哲 译