libp2p服务发现之 Multicast DNS（mDNS）

文章目录

[libp2p服务发现之 Multicast DNS（mDNS）](#libp2p服务发现之 Multicast DNS（mDNS）)
- [一、Multicast DNS（mDNS）](#一、Multicast DNS（mDNS）)
- - [mDNS 的工作原理](#mDNS 的工作原理)
  - [Multicast DNS (mDNS) 和 DNS (Domain Name System) 区别](#Multicast DNS (mDNS) 和 DNS (Domain Name System) 区别)
- 二、mDNS和libp2p的关系
- [三、Kademlia Distributed Hash Table（DHT）和mDNS](#三、Kademlia Distributed Hash Table（DHT）和mDNS)
- 三、mdns示例
- - libp2p中使用mDNS
  - - [自定义 Notifee 结构](#自定义 Notifee 结构)

libp2p服务发现之 Multicast DNS（mDNS）

libp2p会在初始化之后不停地通过各种方式"结识"更多的节点，包括利用Bootstrap list、mDNS、DHT等

libP2P定义了routing 接口,目前有2个实现,分别是KAD routing 和 MDNS routing, 扩展很容易, 只要按照接口实现相应的方法即可。本文重点讲解一下mDNS。

在libp2p中，mDNS和Kademlia DHT都是用于节点发现和连接管理的技术。当一个节点需要加入libp2p网络时，它可以通过mDNS和Kademlia DHT查找和连接其他节点，以建立对等网络。具体来说，mDNS通常用于在局域网中查找其他节点，而Kademlia DHT则是在广域网中查找其他节点。

一、Multicast DNS（mDNS）

multicast DNS ，规范文档地址： http://www.ietf.org/rfc/rfc6762.txt

mDNS是Apple公司的Bonjour协议基础上发展起来的, 最终成为一个正式标准(RFC 6762), 从Windows 10, Mac, Linux到RaspberryPi都支持这个协议

Multicast DNS（mDNS）是一种在小型网络（例如单个子网）中无需中央站点分配名称就可以解析网络主机名的方法。它是零配置网络（Zeroconf）协议套件的一部分，该套件旨在让网络设备在没有额外配置的情况下互相发现和通信。

mDNS 的工作原理

mDNS工作原理

首先，在 IP 协议里规定了一些保留地址，其中有一个是 224.0.0.251，对应的 IPv6 地址是 [FF02::FB]。

mDNS 协议规定了一个端口，5353。

mDNS 基于 UDP 协议。

每个进入局域网的主机，如果开启了mDNS服务的话，都会向局域网内的所有主机组播一个消息，我是谁，和我的IP地址是多少。然后其他也有该服务的主机就会响应，也会告诉你，它是谁，它的IP地址是多少。

mDNS的工作原理如下：

当一个设备想要解析一个主机名时，它将会在本地网络中广播一个mDNS请求，请求包含了想要解析的主机名。

所有收到请求的设备都会检查他们是否对应请求中的主机名。如果一个设备发现它对应了请求中的主机名，它就会响应请求，回复它的IP地址。

请求发起设备收到回复后，就知道了对应主机名的设备的IP地址，然后就可以直接和那个设备通信了。

mDNS主要用在小型网络中，例如家庭网络，或者是单个办公室的网络。在这些网络中，设备的数量不多，而且设备之间又经常需要通信，所以mDNS非常适用。在这些网络中使用mDNS，可以让设备在没有中央站点分配名称的情况下互相发现和通信，大大简化了网络配置。

可以使用mDNS来发现同一局域网中的节点。只要节点启动了mDNS服务，它们就可以互相发现对方，然后就可以开始通信了。

Multicast DNS (mDNS) 和 DNS (Domain Name System) 区别

Multicast DNS (mDNS) 和 DNS (Domain Name System) 都是网络中用于解析主机名到 IP 地址的服务。

服务范围

DNS 服务是互联网的核心部分，它在全球范围内解析主机名到 IP 地址。而 mDNS 主要用于单个的局域网，如家庭或小型办公室网络。
中心化 vs 分布式

DNS 是中心化的，它依赖于分布在全球的 DNS 服务器。当你想要解析一个主机名时，你的设备会向 DNS 服务器发送请求，然后 DNS 服务器回复对应的 IP 地址。而 mDNS 是分布式的，它不依赖于任何中心服务器。当一个设备想要解析主机名时，它会在局域网中广播请求，然后拥有对应主机名的设备会响应请求。
配置

DNS 通常需要手动配置，例如你需要购买域名，然后将域名和你的 IP 地址关联。而 mDNS 是零配置的，设备可以自动地在网络中广播其主机名和 IP 地址。
安全性

DNS 有一套复杂的安全机制，例如 DNSSEC，来保护 DNS 请求和回复的安全。而 mDNS 的安全性较弱，它主要依赖于网络的物理隔离来保证安全。

二、mDNS和libp2p的关系

Libp2p是一个模块化的网络堆栈，它允许你选择你需要的功能，包括传输、多路复用、加密、对等发现等。对等发现（Peer Discovery）是Libp2p的一个重要部分，它有多种实现方式，mDNS只是其中之一。

Libp2p的mDNS发现模块允许在同一本地网络中的对等节点相互发现，但Libp2p也支持其他的对等发现方法，例如Kademlia Distributed Hash Table（DHT）和Bootstrap List等。这意味着你可以在不使用mDNS的情况下使用Libp2p的服务发现机制。

如果你的应用需要在更大的网络范围内（例如互联网）进行对等节点发现，或者你的网络环境不支持mDNS，你可以选择使用Libp2p的其他服务发现模块。

mDNS是libp2p协议族中的一员，它在构建分布式应用和服务发现方面起着重要的作用。在libp2p中，mDNS用于在同一局域网中的节点之间进行服务发现。它允许节点广播自己的存在，并发现其他节点，这对于创建局域网内的点对点应用非常有用。

三、Kademlia Distributed Hash Table（DHT）和mDNS

mDNS主要用于在局域网（例如家庭网络或小型办公网络）中发现服务。在这种环境中，设备数量相对较少，且都在同一网络中，因此mDNS可以快速有效地发现服务。然而，mDNS不适合用于大型网络或互联网，因为它的工作原理是广播服务信息，如果网络中的设备数量太多，将会导致大量的网络流量。

相比之下，Kademlia DHT则适合于大型网络和互联网。它是一个分布式的键值存储系统，每个节点都存储一部分的数据，并且知道如何找到其它节点存储的数据。这使得Kademlia DHT可以在大规模网络中高效地发现服务，且不会产生过多的网络流量。然而，Kademlia DHT的缺点是它的复杂性较高，需要更多的计算资源。

三、mdns示例

官方代码：https://github.com/libp2p/go-libp2p-examples/tree/master/chat-with-mdns

libp2p中使用mDNS

官方demo：chat-with-mdns

P2P网络编程-3-案例实践：PubSub

参考URL: https://blog.csdn.net/weixin_43988498/article/details/120488890

mDNS作为标准，几乎在任何最新设备上都有实现，掌握mDNS的消息格式开发应用中具有非常重要的意义．

在Go中使用这两种服务发现协议，libp2p提供了相应的模块。下面是一些简单的使用示例：

golang 复制代码

	// To construct a simple host with all the default settings, just use `New`
	h, err := libp2p.New()
	if err != nil {
		panic(err)
	}
	defer h.Close()

	fmt.Printf("Hello World, my p2p hosts ID is %s\n", h.ID())

	// 设置mDNS服务
	if common.EnableMdns {
		fmt.Printf("hosts ID is %s enable MDNS for discory node!\n", h.ID())
		peerChan := p2p.InitMDNS(h, common.RendezvousString)
		for { // allows multiple peers to join
			peer := <-peerChan // will block until we discover a peer
			//fmt.Println("Found peer:", peer, ", connecting")
			fmt.Println("Found peer:")
			fmt.Println("ID:", peer.ID)
			fmt.Println("Address:", peer.Addrs[0].String())
			for _, addr := range peer.Addrs {
				fmt.Println("Address:", addr.String())
			}

		}
		// todo other
	}

总结：你会发现，它会打印很多地址，都是接口的各种地址，说明他会尝试各种ip发现。

我们可以创建的host，指定监听的端口解决这个问题，如：

go 复制代码

h, err := libp2p.New(
	libp2p.ListenAddrStrings(
		"/ip4/0.0.0.0/tcp/9000",      // regular tcp connections
		"/ip4/0.0.0.0/udp/9000/quic", // a UDP endpoint for the QUIC transport
	),
)

0.0.0.0 可以改为具体某个接口的ip，这样找到的都是可以这个ip联通的局域网中的节点，地址列表就比较简单清晰。

使用Kademlia DHT进行服务发现：

golang 复制代码

import (
    "github.com/libp2p/go-libp2p"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/host"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-kad-dht"
)

h, _ := libp2p.New()
dht, _ := dht.New(ctx, h)

自定义 Notifee 结构

type discoveryNotifee struct {

PeerChan chan peer.AddrInfo

} 和 type discoveryNotifee struct {

h host.Host

}

有什么区别

这两个类型discoveryNotifee的区别在于它们内部所包含的字段。

第一个类型discoveryNotifee包含一个字段PeerChan，它是一个chan peer.AddrInfo类型。这个通道（channel）用于接收peer.AddrInfo结构体，它可能包含有关发现到的对等节点的信息。通过读取PeerChan通道，可以获取到发现到的对等节点的地址信息。

第二个类型discoveryNotifee包含一个字段h，它是一个host.Host类型。host.Host表示节点的主机接口，它提供了与其他节点进行通信的功能。通过这个字段，可以访问节点的主机对象，从而进行更多的操作，如建立连接、发送消息等。

总的来说，这两个类型的区别在于它们内部字段的不同。第一个类型使用通道来接收发现到的对等节点的地址信息，第二个类型则将主机对象作为字段，提供更多的节点通信功能。具体使用哪个类型取决于代码的需求和设计。

type Notifee interface {

HandlePeerFound(peer.AddrInfo)

}

官方Notifee 接口只规定要实现的方法，我们自定义的 xxxNotifee 结构体，我们根据需要自由发挥。