mDNS 在 Android Studio 的應用
目錄
1. mDNS
2. Google、Apple
2-1 Android
3. ESP32 Web Server
4. Android Studio
4-1 內網 IP
⦿ mDNS
⦿ Google、Apple
⦿ Android
⦿ ESP32 Web Server
⦿ Android Studio
⦿ 內網 IPmDNS
打開瀏覽器，連接到伺服器的時候，我們 Key 在網址列的通常不是 IP 位址，是吧？
如果要連上 Google，我們就會鍵入 google.com，假如你用的不是 Chrome，我們可以 ping 看看 google.com 這個網址，如下：
如果我們用 142.251.42.238 這個 IP 去連，一樣會出現 google.com。
這是因為 DNS 伺服器已經幫我們解析了網址或 IP，想像這個伺服器有一張 Table，裡面都是網址與該網址對應的 IP，如此一來，我們就不用記得各家網站的 IP 位址，是吧？這就是 DNS（域名系統）。
通常 DNS 是外網操作適用的情況，在內網是否也可以這樣操作？當然可以，如果內網有一個伺服器專門處理 IP 與對應的名稱，就可以按表操課，以內網來說為了 DNS 專門弄一個伺服器並不是太方便的一件事，也相當不切實際，我們通常會是看想要做什麼，能夠用什麼方法實現，那麼，如果沒有 DNS 伺服器，還有沒有簡單的解決辦法呢？有，就是 mDNS。
我們熟悉的網路連接是基於 TCP/IP 的，他是一個套組，跨了數據鏈路層、傳輸層、網路層、應用層等等，因為你不會只用傳輸層的 protocol 就做到我們要的網路應用。
而 mDNS 是基於 UDP 的內網廣播，告訴內網的其他設備自己的 hostname，以及有什麼服務，下面我們來看看 mDNS 的應用。
繼續閱讀｜回目錄Google、Apple
在 IoT 領域中，Google 有 Home，Apple 有 HomeKit，我們可以透過 Home 與 HomeKit 來操控設備，其實背後實現的原理各不相同，但操控都是主要目的。
當你的手機跟家裡可連網的電視機都連上同一個內網，如果電視機有支援 Airplay 的話，你就可以把手機畫面投上這台電視機，如果要進行這種程度的連接，通常還是得知道輸出設備的內網 IP 位址，但這又不是連到一個網站那麼麻煩，所以 Apple 設計出 Bonjour 了，Bonjour 跟之前文章中，在 MQTT 裡，透過心跳響應（PING、PONG）來知道 Client 與 Server 是否保持連接概念相似，你的手機為 Client，目標為電視機，Client 透過 Bonjour 這項技術去找到電視機，就是用前段所說的 UDP 去廣播，即是應用了 mDNS。
若是將廣播當作一對所有，即是對內網所有設備發訊息，那麼，mDNS 就不能稱為廣播了，不過我們還是先當它是廣播吧，Multicast DNS，是一種 zeroconf（零配置），與域名系統實現同樣操作，但應用了不同原理，在內網進行的域名解析，Port 是 5353，而地址是 224.0.0.251，當啟用 mDNS 服務的設備會發訊息到 224.0.0.251:5353，告訴它自己的 IP 是多少，hostname 叫做什麼，於是知道 hostname 的設備就會反過來去跟 224.0.0.251:5353 要目標設備的 IP，以此作為連接基底，去找到目標設備提供的服務，例如 Airplay，就可以開始投射螢幕到電視機上，這就是 DNS-SD（Service Discovvery）。
而使用 MAC 就有內建 Bonjour，如果是 Linux，你就可以用 Avahi，下面來看看 MAC 怎麼操作，打開 Terminal，鍵入如下：
~ % dns-sd -B _http._tcp
得到如下：
Timestamp A/R Flags if Domain Service Type Instance Name
13:33:32.233 Add 3 10 local. _http._tcp. PumpRD
13:33:32.233 Add 3 13 local. _http._tcp. Deskjet 2540 series
13:33:32.233 Add 3 13 local. _http._tcp. Deskjet 3510 series
13:33:32.233 Add 2 13 local. _http._tcp. MyServiceName這些是透過 Bonjour 發現的服務，多數都是印表機，而 MyServiceName 是此次文章中透過 Android Studio 所寫的 WebServer，並讓它開啟 mDNS。
接著鍵入如下：
~% dns-sd -L MyServiceName _http._tcp
得到如下：
13:34:00.961 MyServiceName._http._tcp.local. can be reached at Android_d93fd81d8b4c43aca1937844d35ce73e.local.:8081 (interface 13)這意思是可以透過發現的服務，進一步去看它能夠做什麼，在這裡就是告訴我可以透過後面那一串加上 8081 Port，連上 WebServer。
Android
說完 Apple 的 Airplay，再來說說 Google 這邊的事，Android 陣營相應的投射螢幕，最顯而易見的例子就是手機的 Youtube 或 Netflix 影片投射到 Chromecast 上，如下：
如果內網發現過可投射的設備，就不需要再進行一次配對了，Google 這邊使用的是 DIAL（Discovery And Launch），DIAL 是基於 UPnP 的協議，UPnP 做的事是讓內網接受 DHCP 的設備（不需固定 IP）的服務可以馬上啟用，再挖深一點，發現服務是 UPnP 中的 SSDP（Simple Service Discovery Protocol）協議，而 SSDP 也是基於 UDP 的。
不過 DIAL 是以前的事了，Chromecast 現在用的也是 mDNS，如果再往後退一步的話，我們熟知的應用程式，Google Home 與 Apple HomeKit，在應用層的協議分別是 Weave 跟 HAP（HomeKit Accessory Protocol），如果要說 Home 跟 HomeKit （現在是 Google Home 跟 Apple Home 了，因為 Homekit 改名了）最大的差異就是一個是透過 API（外網），一個是內網發現操作。
不過這段主要是帶出 Android 陣營其實是較晚才給出 mDNS 的解決方案的，即便到現在…..可能都還不能算完善。
繼續閱讀｜回目錄ESP32 Web Server
關於 mDNS 的實現，我其實用 ESP32 架了一個簡單的網站，在前篇文章中，ESP32 是 STA 模式，必須取得內網 IP 位址，方能連到 STA 模式下架起的網頁，以控制 LED 燈光的明滅。
然而，在物聯網中，ESP32 做為 AP 模式還有一個可實現的作用，透過 WebServer 來設定模組的 SSID 跟 Password，先看到下方：
Android Studio
打開 build.gradle（Module :app）後加入：
implementation 'org.nanohttpd:nanohttpd:2.3.1'
implementation 'org.jmdns:jmdns:3.5.5'接著 Sync Gradle。
在 AndroidManifest.xml 中加入適當權限：
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />接著，為 WebServer 跟 mDNS 各寫一個檔案，如下：
MyService 是為了建立 Web Server，AnotherService 是為了啟用 mDNS 服務。
import fi.iki.elonen.NanoHTTPD
class MyWebServer(port: Int) : NanoHTTPD(port) {
override fun serve(session: IHTTPSession): Response {
return newFixedLengthResponse("Hello from Android Test Server!")
}
}import android.content.Context
import android.net.nsd.NsdManager
import android.net.nsd.NsdServiceInfo
object AnotherService {
fun registerService(context: Context,
serviceName: String,
serviceType: String,
port: Int) {
val nsdManager = context.getSystemService(Context.NSD_SERVICE) as NsdManager
val serviceInfo = NsdServiceInfo().apply {
this.serviceName = serviceName
this.serviceType = serviceType
setPort(port)
}
nsdManager.registerService(
serviceInfo,
NsdManager.PROTOCOL_DNS_SD,
object : NsdManager.RegistrationListener {
override fun onServiceRegistered(NsdServiceInfo: NsdServiceInfo) {
// Service registered
}
override fun onRegistrationFailed(serviceInfo: NsdServiceInfo, errorCode: Int) {
// Registration failed
}
override fun onServiceUnregistered(serviceInfo: NsdServiceInfo) {
// Service unregistered
}
override fun onUnregistrationFailed(serviceInfo: NsdServiceInfo, errorCode: Int) {
// Unregistration failed
}
}
)
}
}第一個 class 提供了一個簡單 Web Page 的回應，第二個 Object 裡的 function，必須先註冊這個服務，提供服務名稱、服務類別以及 Port，裡面則是用 NsdManager 來實現。
NSD（新增網路服務探索)，終於在 2021 年 11 月加入 Android 的服務中，如此便可以用來解析 hostname.local 這樣的內網網址。
透過 nsdmanager 來註冊服務，將 ServiceInfo 放入，以及採用 DNS_SD，後面則是狀態處理和控制。
在 Activity 中：
private lateinit var server: MyWebServer
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setContentView(R.layout.activity_main)
server = MyWebServer(8081)
try {
server.start()
} catch (error: IOException) {
error.printStackTrace()
}
AnotherService.registerService(this, "MyServiceName", "_http._tcp.", 8081)
}
override fun onDestroy() {
super.onDestroy()
server.stop()
}就可以簡單使用，將 Web Server 設定為 8081 Port，接著繼續把 8081 Port mapping 到 Web Server。
其中 MyServiceName 就是 mDNS 服務的名稱，_http._tcp. 就是 Service Type，這表示 MyServiceName 這個 Service 是基於傳輸層 TCP，應用層 HTTP 來實現，一點也沒錯！因為它是 Web Server。
內網 IP
首先連上 Wi-Fi，查詢你的裝置取得的內網 IP，鍵入瀏覽器。
不過這下麻煩了 NSD 並沒有提供設定 hostname 的方法，我們要怎麼確定 mDNS 服務有沒有啟用呢？
沒關係，剛才有教大家 dns-sd -B _http._tcp 這個指令，不過這邊我使用 Xcode 加入 Bonjour 的專案，透過 Debug Area 來檢查，會找到如下：
Resolved hostname: Android_d93fd81d8b4c43aca1937844d35ce73e.local.
Resolved service: <NSNetService 0x600003d01f00> local. _http._tcp. MyServiceName 8081
IPv4 address: 192.168.23.55
IPv6 address: fe80::f8f9:eaff:fe46:5da4將這個 hostname 加上 8081 Port 試試看，得到如下：
沒問題，mDNS 正常啟用，只不過 Android 設備的 hostname 是一直在變動的，這反而失去了 mDNS 的意義，Google 呀 Google，真是猜不透你呢！
順帶一提，在 Arduino 函式庫中的 mDNS 服務，目前開出來是沒有 IPv6 而只有 IPv4 的。
好了！
這次就分享到這，感謝您的閱讀。
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