CN113904849B

CN113904849B - 访问网络方法、装置、计算机设备和存储介质

Info

Publication number: CN113904849B
Application number: CN202111175429.0A
Authority: CN
Inventors: 邱旭; 姚宏亮; 张耀斌; 鄢来标
Original assignee: Shenzhen Jide Intelligent Technology Research Institute Co ltd
Current assignee: Shenzhen Jide Intelligent Technology Research Institute Co ltd
Priority date: 2021-10-09
Filing date: 2021-10-09
Publication date: 2024-01-09
Anticipated expiration: 2041-10-09
Also published as: CN113904849A

Abstract

本发明公开了一种Linux兼容Android的访问网络方法、装置、计算机设备和存储介质，Android系统或Android应用调用bionic库的DNS模块发起DNS请求；根据DNS请求信息中的bionic库的DNS请求函数名称以及DNS请求函数的参数，调用Linux的libc库相应的DNS请求函数，对DNS请求函数的参数变换处理后进行DNS请求。实现了Linux兼容Android的Android系统或应用访问网络。

Description

访问网络方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本发明涉及计算机操作系统领域，尤其涉及一种Linux兼容Android的访问网络方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

用户在Android兼容环境中运行Android应用时，通常都有进行网络访问的需求，例如：观看在线视频，浏览网页，登录软件等等。由于容器docker的隔离作用，运行于容器的Android系统无法直接使用宿主机Linux系统的网络。

现有技术存在的问题：DNS(Domain Name System域名系统)解析的问题。由于Android系统和Linux系统在一些基础依赖库上的差异，导致Android系统和Linux系统在进行DNS解析时存在差异。具体来说，就是getaddrinfo,getnameinfo，gethostbyaddr，getaddrbyname等等DNS的解析函数依赖于一些C/C++基本库，Android系统C/C++库使用的是bionic库，而GNU/Linux以及其他类Unix系统的基础函数库使用的是libc。这个差异导致了，运行于容器内的Android系统无法进行正常的DNS解析，只能通过IP来访问网络，其访问网络的功能是不完整的，有重大缺陷的。此外，现有技术还存在Android系统检测网络功能的问题。Android系统有一套检测网络的机制，当使用容器默认的网络时，这个网络既不是无线网络，也不是4G网络，Android系统在检测网络连接状态时，会断定Android系统既没有连接无线网络，也没有连接4G网络，导致Android系统判断网络没有连接。

发明内容

为了解决在Linux兼容Android环境中，Android访问网络的问题，本发明提供了一种Linux兼容Android的访问网络方法、装置、计算机设备和存储介质。

第一方面，本发明提供一种Linux兼容Android的访问网络方法，所述方法为：

Android系统或Android应用调用bionic库的DNS模块发起DNS请求；

bionic库的DNS模块对DNS请求信息编码，将编码后的数据通过socket发送给Linux；

Linux的后台服务进程接收编码后的DNS请求信息，查询DNS缓存表，若查询获得DNS请求的历史缓存记录，则将DNS请求的结果信息编码后发送给Android；若未查询到历史缓存记录，则对已编码的DNS请求信息解码，调用Linux的libc库进行DNS请求；

Linux的libc库将DNS请求的结果信息编码后发送给Android侧bionic库的DNS模块；Android侧bionic库的DNS模块对接收的DNS请求的结果信息解码，将解码的DNS请求的结果信息返回给Android系统或Android应用。

进一步地，所述方法中的DNS请求信息包括：bionic库的DNS请求函数名称以及DNS请求函数的参数。

进一步地，所述方法中的Linux的后台服务进程接收编码后的DNS请求信息，查询DNS缓存表，若查询获得DNS请求的历史缓存记录，则将DNS请求的结果信息编码后发送给Android，具体为：

Linux的后台服务进程接收到编码后的DNS请求信息字符串后，以DNS请求信息字符串为关键字，在DNS缓存表中，以倒序的方式轮询是否存在DNS请求的历史缓存记录；如果存在，则Linux的后台服务进程将DNS请求的结果信息编码后通过socket发送给Android侧bionic库的DNS模块。

进一步地，所述方法中调用Linux的libc库进行DNS请求，具体为：

根据DNS请求信息中的bionic库的DNS请求函数名称以及DNS请求函数的参数，调用Linux的libc库相应的DNS请求函数，对DNS请求函数的参数变换处理后进行DNS请求。

进一步地，所述方法还包括：

Linux的后台服务进程接收编码后的DNS请求信息，若未查询到历史缓存记录，则对已编码的DNS请求信息解码，对DNS请求信息中的函数参数变换处理：将参数名称为ftp、http、https的，分别转换为服务端口号22、8080、443。

第二方面，本发明提供一种Linux兼容Android的访问网络装置，所述装置包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的程序，当所述存储器中存储的程序被执行时，所述处理器用于执行上述方法的步骤。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。

第四方面，本发明提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述方法的步骤。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

实现了在Linux兼容Android的环境下，Android能正常进行网络访问。另外，当Android应用检测网络连接状态后，Android系统返回wifi已经连接的状态给应用，这样，Android系统的网络检测功能也正常了。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的访问网络方法示意图；

图2为本发明实施例提供的一种Linux兼容Android的访问网络装置组成示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

对于在Linux操作系统上兼容运行Android的环境来说，Android运行环境是运行在容器中的。

通过容器技术可以在Linux系统运行一个新的Linux系统(包括其他基于Linux系统定制的系统，如Android),容器使得客户机系统和主机系统相互隔离。与传统的基于虚拟机技术的方案不同，在容器技术中，客户系统与主机系统共享CPU、内存、存储等资源，资源开销很低。此外，通过适当的配置，还能使客户系统直接访问主机的硬件资源，进一步提升客户系统的性能。

Bionic库的DNS模块是Android系统中用来处理DNS请求的模块，而Linux系统中是通过libc基础库来进行DNS请求的。由于Android系统和Linux系统的差异，导致运行于容器内的Android系统使用bionic基础库进行DNS请求时出错。

在bionic的DNS模块中，用来进行DNS请求的函数主要有：

gethostbyname：用域名或主机名获取IP地址；

gethostbyaddr：根据ip地址获取主机完整信息；

getaddrinfo：gethostbyname函数的升级版本，用来替代gethostbyname函数,即通过域名或主机名获取IP地址，或者通过服务名获取端口号；

getnameinfo：gethostbyaddr函数的升级版本，用来替代gethostbyaddr函数，这个函数与getaddrinfo互补，根据ip地址获取主机完整信息或者根据服务端口号获取服务端口名。

图1是本发明实施例提供一种Linux兼容Android的访问网络方法，所述方法为：

Android系统或Android应用调用bionic库的DNS模块发起DNS请求；

由于在Linux兼容Android环境中，bionic库的DNS模块在处理DNS请求时出错，所以需要将Android侧的DNS请求进行编码后发送给Linux侧，由Linux侧来处理实际的DNS请求。

具体的，以getaddrinfo函数为例，编码的方式如下：

以下是getaddrinfo函数的原型：

int getaddrinfo(const char*hostname,const char*service,const structaddrinfo*hints,struct addrinfo**result)；

其中，hostname是主机名称或者IP地址，例如："www.baidu.com"或者"36.152.44.96"，service是十进制端口号或者常用服务名称如"22","8080","443"或者"ftp"、"http"、"https"等，hints是获取信息要求的设置，result是获取信息的结果。

其中，hints参数指向用户设定的struct addrinfo结构体，只能设定该结构体中ai_family、ai_socktype、ai_flags和ai_protocol四个域。

ai_family：指定返回地址的协议簇，取值范围:AF_INET(IPv4)、AF_INET6(IPv6)、AF_UNSPEC(IPv4 and IPv6)；

ai_socktype：用于设定返回地址的socket类型；

ai_flags：附加选项,多个选项可以使用或操作进行结合；

ai_protocol:协议类型，常用的有IPPROTO_TCP、IPPROTO_UDP等，设置为0表示所有协议。

Bionic库的DNS模块会将getaddrinfo函数的函数名称和函数参数进行编码，编码成一个字符串，相关参数以空格分割开，例如编码后的字符串：getaddrinfoyyb.eve.mdt.qq.com null 0 0 4 0表示调用getaddrinfo函数，函数参数主要有：yyb.eve.mdt.qq.com是hostname参数，即主机名；null为service参数，表示服务名称为空；0 0 4 0表示获取信息的设置参数hints，0 0 4 0依次表示ai_family,ai_socktype,ai_flags,ai_protocol。

由于在某一个Android应用中，在相近的时间内，经常会有进行多次相同的DNS请求的可能，采用倒序的方式进行轮询，可以节省DNS缓存轮询的时间，从而加快DNS请求的速度。

Linux的后台服务进程查询相关的DNS请求没有缓存信息，则会将DNS请求的数据进行解码的处理，例如，当Linux的后台服务接收到以下数据时：

getaddrinfo yyb.eve.mdt.qq.com null 0 0 4 0

使用c语言的字符串分割函数strtok(NULL,"")，以空格作为分隔符，依次从接收到的数据流中提取出所有的函数名称和函数参数信息。

在进行解码处理后，Linux的后台服务进程会根据DNS请求的相关函数和参数，调用Linux系统上的libc库的相处理DNS请求函数，同样是如下四个函数：getaddrinfo，getnameinfo，gethostbyname，gethostbyaddr。

进一步地，所述方法还包括：

具体地，由于Linux系统libc库和Android系统bionic库的DNS模块的差异性，Android系统bionic库的DNS模块发送过来的部分DNS请求，还需要解码后做一些特殊处理。例如：Linux系统libc库在进行getaddrinfo处理时，如果服务名service参数是"ftp"、"http"、"https"时，需要先使用getservbyname函数将服务名称转换为服务端口号"22","8080","443"。

如果Linux的后台服务进程调用libc库进行DNS请求失败了，则还需要将libc的DNS请求出错码转换成Android能够识别的DNS请求出错码。

此外，关于将DNS请求的结果信息编码后发送给Android的原因。如上文bionic库的DNS模块将DNS请求进行编码后发送所述，getaddrinfo函数的返回结果存放在structaddrinfo**result参数中，result的数据类型是addrinfo结构体。

addrinfo结构体主要在网络编程解析主机名时使用，其在头文件#include<netdb.h>中，定义如下：

struct addrinfo{

int ai_flags；/*AI_PASSIVE,AI_CANONNAME,AI_NUMERICHOST*/

int ai_family；/*PF_xxx*/

int ai_socktype；/*SOCK_xxx*/

int ai_protocol；/*0or IPPROTO_xxx for IPv4 and IPv6*/

socklen_t ai_addrlen；/*length of ai_addr*/

char*ai_canonname；/*canonical name for hostname*/

struct sockaddr*ai_addr；/*binary address*/

struct addrinfo*ai_next；/*next structure in linkedlist*/

}；

其中ai_family、ai_flags、ai_protocol和ai_socktype字段和前文一致。

其中ai_addr表示域名的IP地址信息。

其中ai_next指向下一个addrinfo结构体，由于一个域名可以对应多个IP地址，通过遍历ai_next参数可以获取域名的所有IP地址信息。

由于struct addrinfo**result数据变量是一个指向指针的指针类型，如果直接传递这个变量给Android，由于容器的隔离作用，Android将无法解析这个变量的内容，所以需要在Linux将这个变量的内容解析出来后，进行编码，再传递给Android。

另外，由于Android系统初始并没有连接的WIFI，所有当Android应用查询Android系统的网络状态时，会返回网络没有连接的信息，导致应用可能会提示没有网络，且不再进行网络请求。所以需要在Android系统中进行适配，返回一个WIFI网络已经连接的信息给Androd应用。

在Android系统中，主要用来管理网络连接的类是ConnectivityManager，常用的用来获取网络状态的方法有：getActiveNetworkInfo、getAllNetworkInfo、getActiveNetwork、getNetworkCapabilities等接口。当Android应用调用这些接口时，需要返回一个WIFI网络已经连接的信息给Androd应用。

下面以getActiveNetworkInfo为例，以下是本方案在getActiveNetworkInfo接口中增加的代码：

final NetworkInfo info＝newNetworkInfo(ConnectivityManager.TYPE_WIFI,0,"WIFI","")；info.setDetailedState(DetailedState.CONNECTED,null,null)；info.setIsAvailable(true)；

return info；

从以上代码中可以看到，会返回一个已经连接的(DetailedState.CONNECTED),可用的(setIsAvailable)WIFI(ConnectivityManager.TYPE_WIFI)类型的网络。

图2是本发明实施例提供一种Linux兼容Android的访问网络装置，所述装置包括：

存储器，用于存储程序；

第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行上述方法的步骤。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种Linux兼容Android的访问网络方法，其特征在于，所述方法为：

Android系统或Android应用调用bionic库的DNS模块发起DNS请求；所述DNS请求信息包括：bionic库的DNS请求函数名称以及DNS请求函数的参数；

Linux的后台服务进程接收编码后的DNS请求信息，查询DNS缓存表，若查询获得DNS请求的历史缓存记录，则将DNS请求的结果信息编码后发送给Android，具体为：Linux的后台服务进程接收到编码后的DNS请求信息字符串后，以DNS请求信息字符串为关键字，在DNS缓存表中，以倒序的方式轮询是否存在DNS请求的历史缓存记录；如果存在，则Linux的后台服务进程将DNS请求的结果信息编码后通过socket发送给Android侧bionic库的DNS模块；

若未查询到历史缓存记录，则对已编码的DNS请求信息解码，调用Linux的libc库进行DNS请求，具体为：根据DNS请求信息中的bionic库的DNS请求函数名称以及DNS请求函数的参数，调用Linux的libc库相应的DNS请求函数，对DNS请求函数的参数进行变换处理后进行DNS请求；所述对DNS请求函数的参数变换处理包括：将参数名称为ftp、http、https的，分别转换为服务端口号22、8080、443；

2.一种Linux兼容Android的访问网络装置，其特征在于，所述装置包括：

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器中存储的程序，当所述存储器中存储的程序被执行时，所述处理器用于执行如权利要求1所述方法的步骤。

3.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1所述方法的步骤。

4.一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1所述方法的步骤。