《TCP/IP网络编程》第8章 域名及网络地址
DNS（Domain Name System，域名系统）
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。
1.1 什么是域名
容易记、易表述的域名分配并取代IP地址。
1.2 DNS服务器
浏览器的地址栏中输入IP地址和输入域名访问网站，二者之间有什么区别？
接入过程不同。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。
“请问DNS服务器，www.baidu.com的IP地址是多少？”
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。在地址栏中输入域名后，浏览器通过默认DNS服务器获取域名对应的IP地址信息，之后才真正接入该网站。
但计算机内置的默认DNS默认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，如图。
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。
可以看出，默认DNS服务器收到自己无法解析的请求时，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。
分享一个有趣的解读（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
可能会对上面的过程更加深刻 ????
8.2 IP地址和域名之间的转换
8.1节讲解了域名和IP地址之间的转换过程，本节介绍通过程序向DNS服务器发出解析请求的方法。
2.1 程序中有必要使用域名吗？
有必要。若开发客户端使用公司提供的服务，该客户端需要接入如下服务器地址：
IP211.102.201.12，PORT 2012
应向程序用户提供便利的运行方法，因此，程序不能像运行示例程序那样要求用户输入IP和端口信息。
那如何将上述信息传递到程序内部？
不能直接将地址信息写入程序代码，因为IP地址随时可能发生变更。
应该采用域名，因为一旦注册域名可能永久不变，利用域名编写程序会好一些。这样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，程序中也需要IP地址和域名之间的转换函数。
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
#include <netdb.h>
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：
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，同时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。
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。
代码文件：gethostbyname.c
编译运行：
gcc gethostbyname.c -o hostname
./hostname www.baidu.com
结果：
仔细阅读这一段代码：
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：
8.3 利用IP地址获取域名
函数定义：
#include <netdb.h>
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
*/
代码文件：gethostbyaddr.c
编译运行：
gcc gethostbyaddr.c -o hostaddr
./hostaddr 8.8.8.8
结果：
8.4习题
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）
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？,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。