介绍

Bonjour这个词来源于法语，是“你好”的意思，应该是指遵从这个协议的设备可以通过主动打招呼的形式发现彼此。

Bonjour是Apple推出的零配置网络协议，主要的目的是在缺少中心服务器的情况下解决网络设备的IP获取，名称解析和服务发现等关键问题。

Bonjour主要基于两个协议：mDns协议 和 DNS-SD协议。

mDns协议是一个用于零配置网络发现协议，本身借鉴DNS协议，只不过作了些修改，DNS是点播基于53端口，mDns是组播基于5353端口。

DNS-SD协议是mDns协议的补充协议，因为mDns协议仅仅是约定了消息的基本格式和消息的收发顺序，具体的内容就由DNS-SD协议来补充。

mDns协议和Upnp协议发现部分功能类似，都是用于局域网设备服务发现，只不过Upnp是包含发现设备后，控制，通知等一套完整的协议，而mDns仅仅用于网络发现，至于发现之后怎么使用全凭用户自己架构。

在介绍mDns协议之前，我们有必要说明下Dns协议。

Dns协议

Dns报文结构：

Dns协议包含报头和正文两部分，其中报头固定12个字节，正文长度可变，而且分四种。

报头

以上就是12字节的报头格式，具体说下每个字段的意思吧：

ID:16位的标识符，主要用来配对请求和应答。

QR:占用1位，用以区分报文是请求还是应答。

OPCODE:占用4位，用于指定查询类型。

• 0：标准查询
• 1：逆向查询
• 2：查询服务状态
• 3：保留
• 4：通知
• 5：更新
• 6-15：保留

AR:占用1位，仅当应答才设置为1。

TC:占用1位，截断标志，如果被截断为1.

RD:占用1位，可选项，表示要求递归与否，为1要求递归。

RA:占用1位，代表应答服务器可以执行递归查询。

Z：占用3位，保留，必须为0.

RCODE:占用4位，仅在DNS应答时才设置，意义如下：

• 0：无错误
• 1：格式错误
• 2：严重失败
• 3：名字错误
• 4：没有实现
• 5：拒绝
• 6-15：保留

QDCOUNT:占用16位，指明DNS查询段中查询问题的数量。

ANCOUNT:占用16位，指明DNS应答中返回的资源记录的数量，在查询段中为0。

NSCOUNT:占用16位，指明DNS应答段中所包括的授权域名服务器的资源记录的数量，在查询段中该值为0。

ARCOUNT：占用16位，指明DNS附加段里所含资源记录的数量，在查询段中该值为0。

正文段

包含4种：查询段，应答段，授权段，附加段，其中应答段，授权段，附加段的格式一样。

查询段格式

QNAME:该字段是可变长字段，其中包含一个被请求的域名，用一系列标签表示，每一个标签由一个表示长度的十六进制数和相应长度的值组成。

QTYPE:该字段占用16位，指定查询的资源类型。

QCLASS:该字段占用16位，制定查询的类别。

其余三个格式

查询段是主机向域名服务器发出的报文，域名服务器按照主机查询类型，返回应答段，授权段或附加段。

NAME:可变字长，同查询段。

TYPE:占用16位，同查询段。

CLASS:占用16位，同查询段。

TTL:占用32位，代表资源记录的生命周期，以秒为单位。

RDLENGTH:占用16位，表示资源数据的长度，以字节为单位。

RDATA:可变字长，按不同的查询类型返回不同的数据。

抓包分析

使用wireshark抓包软件，使用window的命令行工具，ping www.sina.com 抓包如下：

查询报文：

应答报文：

注意在查询报文中，可以包含若干查询段，若干授权段，若干附加段的，同样在响应报文中，也可以包含若干应答段，若干授权段，若干附加段的，只是得按顺序排列下来，如上图的 Answers 里面就有7条响应段。

另外为了解释可变字长，打开二进制查看器如下：

03代表3个字节，后面跟了77 77 77，表示 w w w

04代表4个字节，后面跟了73 69 6e 61，表示s i n a

03代表3个字节，后面跟了63 6f 6d，表示c o m

00代表0个字节，表示可变数据完结

以上就是Dns协议的大概，结构上看还是很简单的。

mDns协议

mDns协议基于UDP/IP，使用多播地址224.0.0.251/5353来通信，除了借用Dns的所有概念之外，mDns还特别对其中的部分概念作了扩展，这里归纳下几个基本的概念。

资源记录：局域网中各个主机之间交换的消息内容。

资源记录包含几个关键字段：

• 记录名称：表示消息内容(对应上面的NAME)。
• 记录类型：表示消息内容的类型(对应上面的TYPE)。
• 记录类别：在mDns中取值固定为1(对应上面的CLASS)。

其中的记录类型又分为以下几种：

• A 类型：主机名称和IPV4之间的对应关系。
• AAAA 类型：主机名称和IPV6之间的对应关系。
• SRV 类型：标识服务实例名称对应哪一个主机名和端口号。
• PTR 类型：标识服务实例名称和服务类型之间的对应关系，一般在查询具有相同服务类型的实例时使用。
• TXT 类型：对某个服务实例提供的附加信息按照key/value形式给出。
• ANY 类型：任意类型，一般用于查询中。

mDns协议的基本工作过程为:寻址，探测，宣告，查询/监听并响应。其中探测和宣告需要保证主机名和服务名在局域网中具有唯一性。

至于mDns格式方面也不用作多余的解释，基本和Dns一致，只是在报头中的FLAG标志里只有QR,AR,TC有意义，其它都是固定为0。

DNS-SD 协议

mDns协议规定了消息的基本格式和消息的收发的基本顺序，DNS-SD 协议在这基础上，首先对实例名，服务名称，域名长度/顺序等作出了具体的定义，然后规定了如何方便地进行服务发现和描述。

服务实例名称 = <服务实例>.<服务类型>.<域名>

服务实例一般由一个或多个标签组成，标签之间用 . 隔开。

服务类型表明该服务是使用什么协议实现的，由 _ 下划线和服务使用的协议名称组成，如大部分使用的 _tcp 协议，另外，可以同时使用多个协议标签，如: “_http._tcp” 就表明该服务类型使用了基于tcp的http协议。

域名一般都固定为 “local”

DNS-SD 协议使用了PTR、SRV、TXT 3种类型的资源记录来完整地描述了一个服务。当主机通过查询得到了一个PTR响应记录后，就获得了一个它所关心服务的实例名称，它可以同通过继续获取 SRV 和 TXT 记录来拿到进一步的信息。其中的 SRV 记录中有该服务对应的主机名和端口号。TXT 记录中有该服务的其他附加信息。

协议总结

以上只是总结了mDns协议和mDns-SD协议的大概，具体应用中还有许多需要看协议文档，比如：规定了设备入网第一次查询要求单播，之后使用多播，规定了一个消息包中尽可能地包含所有记录，规定了收到查询请求之后，主机在回应之前需要随机等待一段时间，以减少响应消息的数量等等。

协议实践

从mDNSResponder获取源代码,里面有各个平台的client，可以在window及linux系统中编译使用。

在我的ubuntu系统中，使用mDNSPosix版的client，使用 make os=”linux” 和 make os=”linux” install 命令即可编译安装，window版本的直接使用virsual studio导入编译运行即可。

抓包如下：