ASIO UDP客戶端從不接收消息

Question

我正在嘗試使用獨立的ASIO / C ++庫編寫帶有用戶提供的解析器（只是一個帶有幾個IP地址的文本文件，可以用於查詢）的DNS解析器，但我每次嘗試都無法使接收器正常工作。 所有解析器似乎都沒有響應我正在發送的查詢（ udp::receive_from ）。 但是，當我嘗試將相同的解析器文件與dnslib這樣的外部庫dnslib ，它們的工作原理就像是魅力，因此問題出在我的代碼中。 這是我用來將數據發送到DNS服務器的代碼。

struct DNSPktHeader
{
    uint16_t id{};
    uint16_t bitfields{};
    uint16_t qdcount{};
    uint16_t ancount{};
    uint16_t nscount{};
    uint16_t arcount{};
};

// dnsname, for example is -> google.com
// dns_resolver is a list of udp::endpoint of IPv4 address on port 53.
// ip is the final result
// returns 0 on success and negative value on failure

int get_host_by_name( char const *dnsname, std::vector<udp::endpoint> const & dns_resolvers, OUT uint16_t* ip )
{
    uint8_t netbuf[128]{};
    char const *funcname = "get_host_by_name";

    uint16_t const dns_id = rand() % 2345; // warning!!! Simply for testing purpose

    DNSPktHeader dns_qry{};
    dns_qry.id = dns_id;
    dns_qry.qdcount = 1;
    dns_qry.bitfields = 0x8; // set the RD field of the header to 1

    // custom_htons sets the buffer pointed to by the second argument netbuf
    // to the htons of the first argument
    custom_htons( dns_qry.id, netbuf + 0 );
    custom_htons( dns_qry.bitfields, netbuf + 2 );
    custom_htons( dns_qry.qdcount, netbuf + 4 );
    custom_htons( dns_qry.ancount, netbuf + 6 );
    custom_htons( dns_qry.nscount, netbuf + 8 );
    custom_htons( dns_qry.arcount, netbuf + 10 );

    unsigned char* question_start = netbuf + sizeof( DNSPktHeader ) + 1;
    // creates the DNS question segment into netbuf's specified starting index
    int len = create_question_section( dnsname, (char**) &question_start, thisdns::dns_record_type::DNS_REC_A, 
        thisdns::dns_class::DNS_CLS_IN );
    if( len < 0 ){
        fmt::print( stderr, "{}: {} ({})\n", funcname, dnslib_errno_strings[DNSLIB_ERRNO_BADNAME - 1], dnsname );
        return -EFAULT;
    }
    len += sizeof( DNSPktHeader );
    fmt::print( stdout, "{}: Submitting DNS A-record query for domain name ({})\n", funcname, dnsname );
    asio::error_code resolver_ec{};

    udp::socket udp_socket{ DNSResolver::GetIOService() };
    udp_socket.open( udp::v4() );
    // set 5 seconds timeout on receive and reuse the address
    udp_socket.set_option( asio::ip::udp::socket::reuse_address( true ) );
    udp_socket.set_option( asio::detail::socket_option::integer<SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO>{ 5'000 } );
    udp_socket.bind( udp::endpoint{ asio::ip::make_address( "127.0.0.1" ), 53 } );
    std::size_t bytes_read = 0, retries = 1;
    int const max_retries = 10;
    asio::error_code receiver_err{};
    uint8_t receive_buf[0x200]{};
    udp::endpoint default_receiver{};

    do{
        udp::endpoint const & resolver_endpoint{ dns_resolvers[retries] };
        int bytes_sent = udp_socket.send_to( asio::buffer( netbuf, len ), resolver_endpoint, 0, resolver_ec );
        if( bytes_sent < len || resolver_ec ){
            fmt::print( stderr, "{}: (found {}, expected {})\n", funcname, i, sizeof( DNSPktHeader ) );
            return -EFAULT;
        }
        // ======== the problem ==============
        bytes_read = udp_socket.receive_from( asio::buffer( receive_buf, sizeof( receive_buf ) ), default_receiver, 0,
            receiver_err );
        // bytes_read always return 0
        if( receiver_err ){
            fmt::print( stderr, "{}\n\n", receiver_err.message() );
        }
    } while( bytes_read == 0 && retries++ < max_retries );

    //...
}

我已經盡力了，但顯然還不夠。 您能否看一下這個問題並幫助找出問題所在？ 這是我第一次在任何實際項目中使用ASIO。

不知道這是否相關，但這是create_question_section 。

int create_question_section( const char *dnsname, char** buf, thisdns::dns_record_type type, thisdns::dns_class class_ )
{
    char const *funcname = "create_question_section";
    if( dnsname[0] == '\0' ){  // Blank DNS name?
        fmt::print( stderr, "{}: Blank DNS name?\n", funcname );
        return -EBADF;
    }

    uint8_t len{};
    int index{};
    int j{};
    bool found = false;
    do{
        if( dnsname[index] != '.' ){
            j = 1;
            found = false;
            do{
                if( dnsname[index + j] == '.' || dnsname[index + j] == '\0' ){
                    len = j;
                    strncpy( *buf, (char*) &len, 1 );
                    ++( *buf );
                    strncpy( *buf, (char*) dnsname + index, j );
                    ( *buf ) += j;
                    found = true;
                    if( dnsname[index + j] != '\0' )
                        index += j + 1;
                    else
                        index += j;
                } else{
                    j++;
                }
            } while( !found && j < 64 );
        } else{
            fmt::print( stderr, "{}: DNS addresses can't start with a dot!\n", funcname );
            return -EBADF;  // DNS addresses can't start with a dot!
        }
    } while( dnsname[index] );
    uint8_t metadata_buf[5]{};

    custom_htons( (uint16_t)type, metadata_buf + 1 );
    custom_htons( (uint16_t)class_, metadata_buf + 3 );
    strncpy( *buf, (char*) metadata_buf, sizeof(metadata_buf) );

    return sizeof( metadata_buf ) + index + 1;
}

Answer 1

至少有兩個問題為什么它對您不起作用。 它們全都歸結為您發送的DNS數據包格式錯誤的事實。

這條線

unsigned char* question_start = netbuf + sizeof( DNSPktHeader ) + 1;

將指針設置到緩沖區比您想要的位置更遠的位置。 而不是從位置12（從0開始索引）開始，開始在位置13開始編碼的FQDN。這意味着DNS服務器看到一個零長度的域名和一些垃圾記錄類型和類，而忽略其余部分。 因此，它決定根本不響應您的查詢。 只要擺脫+1 。

另一個可能的問題是使用custom_htons()對所有記錄進行編碼。 我不知道它是如何實現的，因此無法告訴您它是否正確運行。

此外，盡管不直接負責您觀察到的行為，但是對bind()的以下調用將無效，除非您以root用戶身份運行二進制文件（或在Linux上具有適當的功能），因為您試圖綁定到特權端口

udp_socket.bind( udp::endpoint{ asio::ip::make_address( "127.0.0.1" ), 53 } );

此外，此dns_qry.bitfields = 0x8; 不會做你想要的。 應該是dns_qry.bitfields = 0x80; 。

選中此和此RFC ，以獲取有關如何形成有效DNS請求的參考。

重要說明：我強烈建議您不要將C ++與C混合使用。但是請選擇其中一個，因為您標記了C ++並使用Boost和libfmt，所以請堅持使用C ++。 用適當的C ++版本（ static_cast ， reinterpret_cast等）替換所有C樣式的強制轉換。 而不是使用C樣式的數組，請使用std::array ，不要使用strncpy等。