iOS Bonjour与MDNS协议

背景

在VibeOne的早期版本中，是通过后端接口获得跟手机同一网络下的白板设备的。而后端判断手机和设备是否在同一网络的逻辑也相对比较简单，只是通过判断手机和白板的IP地址是否相同来判断两者是否处于同一网络。这种判断方式在相对简单的网络环境下，有一定的效果。但是对于复杂的，多IP出口的网络，哪怕手机跟白板都连接在同一WI-FI下，也无法正确判断。这个时候，我们就需要采用局域网服务（设备）发现技术，在iOS端VibeOne采用了Bonjour协议，其中最核心的就是Multicast DNS（多播DNS）协议。

DNS协议

既然MDNS是多播DNS协议，那么首先我们需要大致了解一下，什么是DNS协议

DNS 的全称是 Domain Name System,DNS ，是一个由分层的 DNS 服务器（DNS server）实现的分布式数据库，还是一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议。最主要的作用，就是将我们平时访问网站的网址，例如www.baidu.com ，解析成路由器使用的IP地址，例如121.17.106.8 。

当我们在浏览器中输入www.xxxx.com/xxxxx.html 这个地址时，为了我们的主机能正确的将HTTP请求报文发送到对应的服务器主机，会经历以下的操作：

• 主机上运行着DNS应用的客户端
• 浏览器解析地址，获得主机名www.xxxx.com ，并将主机名传递给DNS应用
• DNS应用向DNS服务器发送包含主机名的查询请求
• DNS服务查询后，返回包含主机名对应IP地址的回答报文
• DNS应用客户端获得IP地址后，提供给浏览器，浏览器向位于该 IP 地址 80 端口的 HTTP 服务器进程发起一个 TCP 连接

这就是DNS协议的基本作用和工作原理，详细的DNS协议内容可以阅读这篇文章万字长文爆肝 DNS 协议

单播、广播、多播（组播）

既然MDNS是多播DNS协议，那么什么是多播呢

单播、广播和多播（又称组播）是基本的计算机网络概念，表示在网络中报文的不同发送形式。

单播

当主机A中的某个程序想要将一段报文数据发送给计算机网络中的主机B的某个程序（及两个程序进行目标明确且唯一的数据传输）时，就可以采用单播的形式。通常的网络协议采用的就是单播的形式，例如TCP协议，需要建立点多点的连接。

但是单播有个前提，就是主机A必须明确的知道主机B的IP地址和主机B上某个程序所运行的端口

广播

如果主机A不知道主机B的IP地址，那么它还能用什么方式来找到主机B，答案就是采取广播的形式。

如果主机A中的某个程序采用广播的形式，那么报文信息将被发送到整个网络中的所有设备。

如果主机A在报文信息中携带了自己的IP地址和端口，那么主机B可以采用单播的形式应答主机A

如果没有，那么主机B也只能通过广播的形式应答主机A

组播

从单播和组播的局限性来看，单播必须明确知道通信方的IP地址，而广播会导致不想收到信息的网络中设备（主机C）也收到报文信息。因此还有另外一种方式，就是组播。

组播的形式就是将不同的主机按照服务类型分组，当请求报文到达组播路由器后，路由器就可以根据服务类型，发送到对应组内的主机。那么一台主机如何加入某个组中呢？

主机主动加入组：

主机主动告知网络中的组播路由器要加入某个组，这个时候组播路由器就知道网络内有224.0.0.251组的成员，会建立组的转发表

当有其他主机发送广播的目的地址为224.0.0.251时，组播路由器会将这个数据包转发给组内的其他成员，所以源主机根本不关注目的主机是谁。

组播路由器发现组：

组播路由器会周期的向局域网发送广播查询有哪些组存在

当组形成以后，主机就可以向组播路由器发送组播信息，组播信息就会被发送到组内所有主机

Bonjour

Bonjour协议是由三种协议实现的Link-Local Address协议、Multicast Dns协议和DNS-SD（dns-base service discovery）协议