c - 如何选择用于执行主机名查找的接口(interface)

Question

我正在使用嵌入在运行 Linux 和 BusyBox 的设备中的应用程序。硬件有2个通信接口(interface):Wi-Fi和3G。

在每次连接中，应用程序必须首先尝试使用 wi-fi 连接，如果失败，应用程序将使用 3G 再次尝试。

我强制连接使用选定的接口(interface)，像这样绑定(bind)它:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netdb.h>
#include <errno.h>
#include <net/if.h>

static void resolveDns(const char *hostname, struct addrinfo **destInfo)
{
    int err;
    struct addrinfo hints;

    memset(&hints, 0, sizeof(hints));
    hints.ai_family = AF_UNSPEC;
    hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;

    if ((err = getaddrinfo(hostname, "80", &hints, destInfo)) != 0) {
        fprintf(stderr, "getaddrinfo error: %s\n", gai_strerror(err));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    struct sockaddr_in *addr = (struct sockaddr_in *)((*destInfo)->ai_addr);
    printf("Destination IP: %s\n", inet_ntoa(addr->sin_addr));
}

static void getComInterface(const char *iface, struct ifreq *ifr)
{
    ifr->ifr_addr.sa_family = AF_INET;
    strcpy(ifr->ifr_name, iface);

    int sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    int err = ioctl(sock, SIOCGIFADDR, ifr);
    close(sock);

    if (err) {
        fprintf(stderr, "ioctl error: %d\n", err);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Interface IP: %s\n", inet_ntoa(((struct sockaddr_in *) &ifr->ifr_addr)->sin_addr));
}

int main()
{
    int err;

    struct ifreq ifr;
    getComInterface("wlan0", &ifr);

    struct addrinfo *destInfo;
    resolveDns("www.google.com", &destInfo);

    int s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    err = bind(s, &ifr.ifr_addr, sizeof(ifr.ifr_addr));
    if (err) {
        fprintf(stderr, "bind error = %d, %d\n", err, errno);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    err = connect(s, destInfo->ai_addr, destInfo->ai_addrlen);
    if (err) {
        fprintf(stderr, "connect error = %d, %d \n", err, errno);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("Ok!\n");

    freeaddrinfo(destInfo);
    close(s);
    return EXIT_SUCCESS;
}

但这并不能解决DNS查找中的问题。

有没有办法强制 getaddrinfo 使用选定的接口(interface)？或者，更好的是，有没有一种方法可以强制所有连接使用选定的接口(interface)而不断开其他连接？

P.S.:如果您知道如何在更复杂的 SO 中执行此操作，例如 Ubuntu，请分享您的解决方案。

谢谢

Answer 1

恐怕仅通过标准 C 库是无法做到的，即您需要更改默认网关，并为每个连接设置网关。请考虑以下伪代码:

• 系统启动:

  • 通过wifi建立连接
  • 通过3G建立连接
  • 将wifi接口(interface)配置为默认网关

• 关于新的连接请求:

  • 进行 DNS 查找(通过默认路由进行)
    • 如果成功
      • 保存IP地址和文件描述符
      • 通过作为当前网关的接口(interface)配置到此 IP 的路由
      • 打开到 IP 地址的套接字，流量将通过给定的接口(interface)
    • 如果没有
      • 将默认网关更改为另一个接口(interface)(3G)，然后重试

• 断开连接时:

  • 通过断开连接的文件描述符找到IP地址
  • 从路由表中删除IP
  • 转到“On new connection request”(这取决于您的应用程序逻辑)

这样，您将能够更改新连接的默认网关，但保留现有连接的默认网关。

路由表的更改可以通过 Linux shell 命令完成，例如 ip route 等。它们可以通过 system 从 C 启动，例如system( "ip route show");您还可以编写具有更复杂逻辑的脚本并从您的 C 代码启动它们。

但是，这个解决方案有一个缺陷，通常，如果您当前的界面没有互联网连接，这意味着所有使用该接口(interface)的连接最终都可能失败。