本篇文件简要介绍了域名系统及其与IP地址之间的关系。
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，但由于IP地址形式繁琐，通常使用更为简洁的域名来取代IP地址。使用域名请求服务的另一个优点在于，服务器的域名一般不会轻易改变，但其IP地址可能需要经常变动。
DNS服务器
在浏览器的地址栏中输入百度的网站IP地址183.232.231.172即可浏览百度首页，但我们通常输入的是百度的域名www.baidu.com，这样更为方便。从结果来看，两种方式都可以进入百度的主页，并没有什么其他区别。域名是赋予服务器端的虚拟地址，而非实际地址。因此，需要将域名转换为实际的IP地址才能进行正常通信，DNS服务器就是负责域名和IP地址之间转换的工具。
那么DNS服务器的工作方式是怎样的？通常计算机会有内置的默认DNS服务器，但其不可能知道所有的域名和IP地址信息。若默认DNS服务器无法解析，则会询问其他DNS服务器，并将最终结果反馈给用户。
DNS请求服务
默认DNS服务器收到自己无法解析的请求，会向上级DNS服务器询问。通过逐级向上请求的方式，到达顶级DNS服务器---根DNS服务器时，它知道该向哪个下级DNS服务器询问，并将最终解析出的IP地址信息原路返回并传递至请求主机。DNS便是这样一种层次化管理的分布式数据库系统。
IP地址和域名之间的转换
之所以有IP地址和域名之间转换的需求，是因为实际的程序编写中通常使用的是更为稳定的域名而非IP地址，这就需要再将域名转换为对应的IP地址信息。看似多余的操作，其实是考虑了程序的可靠性而做的保障。
利用域名获取IP地址
#include <netdb.h> struct hostent *gethostbyname(const char *hostname); -> 成功时返回hostent结构体指针，失败时返回NULL指针 //hostent结构体定义 struct hostent { char *h_name; //official name char **h_aliases //aliase list int h_addrtype; //host address type int h_length; //address lengh char **h_addr_list; //address list }
hostent结构体变量结构
h_addr_list结构体成员
hostent结构体变量中最重要的或者说我们最关注的成员是h_addr_list，该变量以字符指针数组的形式保存域名对应的IP地址结构（使用char*而非in_addr*是为了兼容性的考虑，其实更为合适的类型是void*，不过当时void*还并未标准化）。之所以会存在多个IP地址，是考虑到大量用户情况下需要利用多个服务器进行负载均衡。gethostbyname函数的示例代码如下。
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <unistd.h> 4 #include <arpa/inet.h> 5 #include <netdb.h> 6 void error_handling(char *message); 7 8 int main(int argc, char *argv[]) 9 { 10 int i; 11 struct hostent *host; 12 if(argc!=2) { 13 printf("Usage : %s <addr>\n", argv[0]); 14 exit(1); 15 } 16 17 host=gethostbyname(argv[1]); 18 if(!host) 19 error_handling("gethost... error"); 20 21 printf("Official name: %s \n", host->h_name); 22 23 for(i=0; host->h_aliases[i]; i++) 24 printf("Aliases %d: %s \n", i+1, host->h_aliases[i]); 25 26 printf("Address type: %s \n", 27 (host->h_addrtype==AF_INET)?"AF_INET":"AF_INET6"); 28 29 for(i=0; host->h_addr_list[i]; i++) 30 printf("IP addr %d: %s \n", i+1, 31 inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i])); 32 return 0; 33 } 34 35 void error_handling(char *message) 36 { 37 fputs(message, stderr); 38 fputc('\n', stderr); 39 exit(1); 40 }
运行结果
若输入我们所熟悉的百度域名，则可得到如下结果：
[root@XXX-Linux exercises]# ./ttt www.baidu.com
Official name: www.a.shifen.com
Aliases 1: www.baidu.com
Address type: AF_INET
IP addr 1: 183.232.231.172
IP addr 2: 183.232.231.174
利用IP地址获取域名
#include <netdb.h> struct hostent *gethostbyaddr(const char *addr, socklen_t len, int family); -> 成功时返回hostent结构体变量指针，失败时返回NULL指针
通过输入google的IP地址，gethostbyaddr函数的示例代码如下。
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 #include <unistd.h> 5 #include <arpa/inet.h> 6 #include <netdb.h> 7 void error_handling(char *message); 8 9 int main(int argc, char *argv[]) 10 { 11 int i; 12 struct hostent *host; 13 struct sockaddr_in addr; 14 if(argc!=2) { 15 printf("Usage : %s <IP>\n", argv[0]); 16 exit(1); 17 } 18 19 memset(&addr, 0, sizeof(addr)); 20 addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv[1]); 21 host=gethostbyaddr((char*)&addr.sin_addr, 4, AF_INET); 22 if(!host) 23 error_handling("gethost... error"); 24 25 printf("Official name: %s \n", host->h_name); 26 27 for(i=0; host->h_aliases[i]; i++) 28 printf("Aliases %d: %s \n", i+1, host->h_aliases[i]); 29 30 printf("Address type: %s \n", 31 (host->h_addrtype==AF_INET)?"AF_INET":"AF_INET6"); 32 33 for(i=0; host->h_addr_list[i]; i++) 34 printf("IP addr %d: %s \n", i+1, 35 inet_ntoa(*(struct in_addr*)host->h_addr_list[i])); 36 return 0; 37 } 38 39 void error_handling(char *message) 40 { 41 fputs(message, stderr); 42 fputc('\n', stderr); 43 exit(1); 44 }
运行结果