2.2.4 DnsProxyListener分析
最后更新于：2022-04-02 06:01:18
DnsProxyListener和Android系统中的DNS管理有关。什么是DNS呢？Android系统中DNS又有什么特点呢？来看下文。
**1. Android DNS介绍[3]**
DNS是Domain Name System（域名系统）的缩写。其主要目的是在域名和IP地址之间建立一种映射。简单点说，DNS的功能类似于电话簿，它可将人名映射到相应的电话号码。在DNS中，人名就是域名，电话号码就是IP地址。域名系统的管理由DNS服务器来完成。全球范围内的DNS服务器共同构成了一个分布式的域名-IP数据库。
对使用域名来发起网络操作的网络程序来说，其域名解析工作主要分两步：
- 1）第一步工作就是需要将域名转换成IP。由于域名和IP的转换关系存储在DNS服务器上，所以该网络程序要向DNS服务器发起请求，以获取域名对应的IP地址。
- 2）DNS服务器根据DNS解析规则解析并得到该域名对应的IP地址，然后返回给客户端。在DNS中，每一个域名和IP的对应关系被称之为一条记录。客户端一般会缓存这条记录以备后续之用。
>[info] **提醒**：DNS解析规则比较复杂，感兴趣的读者可研究DNS的相关协议。
对软件开发者来说，常用的域名解析socket API有两个：
- getaddrinfo：它根据指定的host名或service名得到对应的IP地址（该IP地址由结构体addrinfo表达）。
- getnameinfo：根据指定的IP地址（由结构体sockaddr表达）得到对应的host或service的名称。
Android中，这两个函数均由Bionic C实现。其代码实现基于NetBSD的解析库（resolver library），并经过一些修改。这些修改包括：
- 没有实现name-server-switch功能。这是为了保持Bionic C库的轻便性而做的裁剪。
- DNS服务器的配置文件由/etc/resolv.conf变成/system/etc/resolv.conf[^1]。在Android系统中，/etc目录实际上为/system/etc目录的链接。resolv.conf存储的是DNS服务器的IP地址。
- 系统属性中保存了一些DNS服务器的地址，它们通过诸如"net.dns1"或"net.dns2"之类的属性来表达。这些属性由dhcpd进程或其他系统模块负责维护。
- 每个进程还可以设置进程特定的DNS服务器地址。它们通过诸如"net.dns1."或"net.dns2."的系统属性来表达。
- 不同的网络设备也有对应的DNS服务器地址，例如通过wlan接口发起的网络操作，其对应的DNS服务器由系统属性“net.wlan.dns1”表示。
图2-6所示为三星Galaxy Note2中有关dns信息的示意图。
:-: 
图2-6 net.dns设置示意图
由图2-6可知：
- 系统中有些进程有自己特定的DNS服务器。
- 不同网络设备也设置了对应的DNS服务器地址。
**2. getaddrinfo函数分析**
本节将介绍Android中getaddrinfo的实现，我们将只关注Android对其做的改动。
**getaddrinfo.c::getaddrinfo**
~~~
int getaddrinfo(const char *hostname, const char *servname,
const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)
{
......//getaddrinfo的正常处理
//Android平台的特殊定制
if (android_getaddrinfo_proxy(hostname, servname, hints, res) == 0) {
return 0;
}
......//如果上述函数处理失败，则继续getaddrinfo的正常处理
return error
}
~~~
由上述代码可知，Android平台中的getaddrinfo会调用其定制的android_getaddrinfo_proxy函数完成一些特殊操作，该函数的实现如下所示：
**getaddrinfo.c::android_getaddrinfo_proxy**
~~~
static int android_getaddrinfo_proxy(const char *hostname, const char *servname,
const struct addrinfo *hints, struct addrinfo **res)
{
.......
//取ANDROID_DNS_MODE环境变量。只有Netd进程设置了它
const char* cache_mode = getenv("ANDROID_DNS_MODE");
......
//由于Netd进程设置了此环境变量，故Netd进程调用getaddrinfo的话，将不会采用这套定制的方法
if (cache_mode != NULL && strcmp(cache_mode, "local") == 0) {
return -1;
}
//获取本进程对应的DNS地址
snprintf(propname, sizeof(propname), "net.dns1.%d", getpid());
if (__system_property_get(propname, propvalue) > 0) {
return -1;
}
//建立和Netd中DnsProxyListener的连接，将请求转发给它去执行
sock = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
if (sock < 0) {
return -1;
}
......
strlcpy(proxy_addr.sun_path, "/dev/socket/dnsproxyd",
sizeof(proxy_addr.sun_path));
......//发送请求，处理回复等
return -1;
}
~~~
由上述代码可知：
- 当Netd进程调用getaddrinfo时，由于其设置了ANDROID_DNS_MODE环境变量，所以该函数会继续原来的流程。
- 当非Netd进程调用getaddrinfo函数时，首先会开展android_getaddrinfo_proxy中的工作，即判断该进程是否有定制的DNS服务器，如果没有的话它将和位于Netd进程中的"dnsproxyd"监听socket建立连接，然后把请求发给DnsProxyListener去执行。
**3. DnsProxyListener命令介绍**
下面来介绍DnsProxyListener（以后简称DPL），图2-7所示为其家族成员示意图：
:-: 
图2-7 DPL家族示意图
由图2-7可知，DPL仅定义了两个命令：
- GetAddrInfoCmd，和Bionic C库的getaddrinfo函数对应。
- GetHostByAddrCmd，和Bionic C库的gethostbyaddr函数对应。
这个两条命令的处理比较简单，此处就不拟展开详细的代码。
为方便读者理解，我们将给出调用序列图，如图2-8所示。
:-: 
图2-8 GetAddrInfoCmd处理流程示意图
由图2-8所示，GetAddrInfoHandler最终的处理还是交由Bionic C的getaddrinfo函数来完成。根据前文所述，由于Netd进程设置了ANDROID_DNS_MODE环境变量，故Netd调用的getaddrinfo将走正常的流程。这个正常流程就是Netd进程将向指定的DNS服务器发起请求以解析域名。
Android系统中，通过这种方式来管理DNS的好处是所有解析后得到的DNS记录都将缓存在Netd进程中，从而使这些信息成为了一个公共的资源，最大程度内做到了信息共享。
[^1]:此处结论来自bioni c/li bc/docs/OVERVIEW.txt 文件，不过根据同目录下CHANGE S. txt 的说明， resolv. conf将不再使用。
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