实战mDNS协议配置与管理

■ 河南 郭建伟

编者按：对于DNS域名服务来说，大家都比较熟悉，DNS其实基于单播的UDP协议，使用的端口号是53，其主要功能是对域名进行解析，帮助用户获取实际的IP。DNS主要针对静态IP发挥作用，很适用于传统网络。但是在有些情况下，网络设备的IP是由DHCP服务器动态分配的，当移动设备接入物联网络后，其中的程序就会要发送广播或者组播的方式，来探测网络中相关设备的域名和IP信息，这就需要使用到mDNS技术。

mDNS协议的特点和作用

mDNS（Multicast DNS，即多播DNS）可以在没有传统DNS服务器的情况下，使用组播的方法，让网络中的设备之间可以相互发现和发送数据，其使用的端口为UDP 5353。mDNS其实本基于单播的DNS服务的作用几乎相同，其遵从DNS协议，使用现有的DNS信息结构和资源记录类型。mDNS可以在IP和主机名之间双向解析，更重要的是，利用mDNS技术，可以发现网络中目标设备提供了哪些服务

mDNS使用的是D类的地址进行组播，具体的地址范围从222.0.0.0到239.255.255.255，通常使用的组播地址为224.0.0.254。

mDNS是不能跨越网段的，只能工作在局域网内部，设备名称必须以“.local”结尾，当开启了mDNS服务后，当设备接入网络后，会自动向局域网中的所有主机组播一个消息，告知自己的名称和IP地址。其他使用了mDNS的主机也会进行应答，告知自己的域名和IP。

当需要使用目标主机提供的服务时，可以通过mDNS查询对应主机域名的IP，目标设备收到报文后会以组播方式进行应答，告知自身提供的服务类型。在彼此应答过程中，其他的主机也会据此进行记录，更新自身的DNS缓存信息。

Bonjour协议功能介绍

对于某些企业来说，会基于mDNS进行来发，例如苹果公司就在mDNS协议的基础上开发了名为Bonjour的私有协议，在mDNS协议的基础上进行了相应的扩展，可以在局域网中发现对应的苹果设备。

使用Bonjour协议，设备之间可以自动组播各自的服务信息，并监听其他苹果设备的服务器信息，可以更加智能化的在局域网中发现所需的系统和服务。

当一个苹果设备接入网络后，会向全网通告自己的设备信息（例如域名，IP地址，在特定端口开放的服务，认证方式等），当某设备需要使用某种服务时，会向全网发起查询，来探测是否存在自己所需的服务，并要求相关设备反馈其主机名和IP，以及服务类型和端口号等信息。

Bonjour支持的常用的应用包括AirPlay（提供视频服务），iPhoto（图片服务），Safari（浏览服务），iTunes（音频服务）等。

例如，对于Bonjour查询来说，在数据包会使用诸如“_raop._tcp.local”，“airp lay.tcp.local”之类的特定字符串，在通告数据包中显示诸如“_roap”的协议类型和与之对应的端口号，以及主机名和IP等信息。

了解目标设备的开放的端口后，发起者就会和该端口建立TCP连接，来进行Apple私有的非标准的RTSP协商，这有些类似于HTTP协商，并在协商的端口上进行进行数据的传输。

利用控制器实现灵活管理

如果网络中存在诸如思科控制设备（例如无线控制器等）的话，那么情况就会发生变化。控制器会监听网络中所有mDNS的通告信息，并将其全部收集下来。这样，当iPhone等设备发起查询时，实际上是由控制器进行回应的。

在控制器的协调下，可以有效解决Bonjour协议无法跨网段的问题。正常情况下，Bonjour协议只能运作在一个VLAN的直连网络中，因为组播是无法跨网的。

在控制器的帮助下，会将不同VLAN中的信息（例如目标设备的IP等）推送给客户。有了这些信息，客户就可以顺利访问其他VLAN中的设备提供的的服务了。更重要的是，控制器还可以根据实际情况，对客户访问进行有效控制。当多个设备分别提供不同的服务时，控制器可以使用授权的方法决定哪些服务可以提供给客户使用，哪些服务是禁止提供给客户的。这样，大大提高了操作的安全性和灵活性。

准备实验环境

这里就以实际的例子，来说明如何对客户进行授权管理，使其只能发现和使用指定设备上的特定服务。例如在网络中存在AP，WLC无线控制器，ISE等思科设备，对某个VLAN（例如VLAN 100）进行管控，在该VLAN中存在名为“SSID1”和“SSID2”的两个热点，分别连接智能电视和Apple平板设备。登录到WLC控制器，在其管理界面工具栏上点击“SECURITY”项，在左侧点击“AAA”→“RADIUS”→“Authen tication”项，在右侧点击“N ew…”按钮，在打开窗口中的“Server IP Address(Ipv4/Ipv6)”栏中输入ISE设备的管理口IP，在“Shared Secret”栏输入其管理密码。

在“Support for CoA”列表中选择“Enable”项，激活CoA授权改变功能。这是为了适应ISE自动识别机制，当新设备接入后，可能刚开始并无有效识别，而将其分配到隔离网络中。因为和自动识别关联的扫描操作可能较慢，这样当稍后将其识别后，ISE判断其满足入网条件后，会要求其重新认证，并发送COA信息修改授权，允许其正常接入网络。点击“Apply”按钮保存配置。在左侧点击“RADIUS”→“Accounting”项，在右侧输入ISE的管理端口IP和管理密码，激活审计功能。

创建所需的WLAN项目

在工具栏上点击“WLANs”项，在列表中选择“Create New”项，点击“Go”按钮，在“Type”列表中选择“WLAN”项，输入其名称和SSID号（例如“SSID1”），点击“Apply”按钮，在其属性窗口中的“General”面板中的“Status”栏中 选择“Enabled”项将其激活，在“Security”面板中的“Layer 2”标签中的“layer 2 Security”列表中选择“WPA+WPA2”箱，激活该认证功能。在“Authentication Key Management”栏中选择“PSK”项，在“PSK Format”栏中输入预共享密钥。

点击“Apply”按钮，创建该WLAN项目。同理，创建另一个WLAN项目，对应的SSID名称为“SSID2”，在其属性窗口中的“Security”面板中的“AAA Server”标签中的“Server1”栏中输入ISE设备的管理口IP。在“Advanced”面板中 的“Allow AAA Override”栏中 选 择“Enabled”项，激活3A认证服务。在“DHCP Addr.Assignment”栏中选择“Required”项，激活DHCP地址自动分配功能。在“NAC State”列表中选择“ISE NAC”项，点击“Apply”按钮，保存保存配置信息。

在ISE中添加设备和用户

登录到ISE的管理界面，点击工具栏中的“Administration”→“Netwo rk Devices”项。

在左侧选择“Network Devices”项。

在右侧点击“Generate PAC”按钮，在打开界面中点击“Add”按钮，输入设备的名称（例如“Dev1”）。

这里针对的是无线控制器，在“IP Address”输入其管理端口的IP地址。

在“RADIUS Authenticat ion Settings”面板中的“*Shared Secret”栏中输入WLC设备的管理员密码。点击“Submit”按钮提交操作。

点击工具栏上的“Administr

ation”→“Indentities”项，点击“Add”按钮，分别创建名 为“guanli”和“User1”的用户。

使用mDNS协议发现设备

图1 激活组播功能

在智能电视上搜索到名为“SSID”的热点，输入对应的密钥加入进来。在Apple平板设备上搜索到名为“SSID2”的热点，在认证窗口中输入预设的账户（例如“guanli”）和密码键入进来。在默认情况下，平板是无法发现智能电视以及其中的诸如AirPlay等服务的。在WLC控制器管理界面工具栏上点击“CONTROLLER”项，在左侧选择“Multicast”项，在右侧选择“Enable Global Multicast Mode”，“Enable MLD Snooping”和“Enable IGMP Snooping”项，激活组播功能（如图1）。在左侧选择“General”项，在右侧的“Broadcast Forwarding”列表中选择“Enabled”项，启用广播发送功能。

在“AP Multicast Mode”列表中选择“Multicast”项，选择AP组播模式，并输入合适的组播地址（例如“239.1.1.1”）。 在“DNS Server IP”栏中输入合适的DNS服务器地址，点击“Apply”按钮保存配置信息。在左侧左侧选择“mDNS”→“Gereral”项，在右侧选择“mDNS Global Snooping”项，激活嗅探功能，可以让设备探测到网络中存在哪些服务。并且在发送请求时，控制器会对其进行回应。在“Server Name”栏中可以选择所需的服务，包括AirTunes，Airplay，Googlecast，HP Photosmart Print，HomeSharing，Printer-IPP，Printer-LPD等。点击左侧的“mDNS”-“Domain Names”项，可以发现已经显示电视设备。之后苹果平板上忽略网络并重新连接，就可以发现该设备了。

实现mDNS的授权管理

在左侧点击“mDNS”→“Profiles”项，在右侧显示名为“defaultmdns-profile”的默认配置项目。为了便于使用，这里创建自定义的配置文件。点击“New…”按钮，输入自定义项目名称（例如“Custprofile1”）项，在其属性窗口（如图2）中的“Service Name”列表中只选择所需的服务（例如“Airplay”等），点击“Add”按钮将其添加进来。按照同样的方法，可以添加多个服务。同理，可以创建其他的配置项目（例如“Custprofile2”），为其指定所需的服务。

图2 mDNS授权管理窗口

为了实现授权管理，需要在ISE管理界面工具栏上点击“Policy”→“Results”项。

在左侧点击“Authorization”→“Au thorization Profiles”项，在右侧点击“Add”按钮。

在打开界面中输入授权项目的名称（例如“Auth1”），在“Advanced Attribtes Settings”面板中的第一行中的第二列中输入“mDNS-pr ofile-name=Custprofile”，在第二行的第二列中输入“role= Custprofile1”，授权了mDNS的配置文件为上述“Custprofile1”项目。

对应的，点击ISE管理界面中的“Policy”→“Authorizatio n”项，创建对应的认证策略（例如名称为“Auguanli”），将上述“Auth1”授权项目和“guanli”账户绑定起来。同理，可以创建其他的授权项目（例如“Auth2”），使其指向“Custprofile2”，同 时创建名为“Auyonghu”的认证项目，将“Auth2”授权项目和“user1”账户绑定起来。在WLC的管理界面工具栏上点击“MONITOR”项，在左侧点击“Clients”项，在右侧点击上述平板设备，在其属性窗口中的“General”面板中的“mDNS Profile Name”栏中显示名为“Custprofile1”的授权项目。

使用策略实现安全访问

经过上述操作，是能够发现网络的相关设备以及其提供的服务的。在有些情况下，出于安全性的考虑，希望对其进行更加深入的控制，例如只能让客户使用指定的服务。就需要使用控制策略加以实现。在左侧点击“mDNS”→“Policies”项，在右侧选择“mdns Plocy”项，激活控制策略功能。虽然WLC设备提供了默认的Policy策略，但是其无法满足我们的实际需求。

在左侧点击“mDNS”→“mDNS Policies”项，在右侧点击“Add Group”按钮，输入新的Policy策略的名称（例 如“Policy1”），在其属性窗口中的“MAC ADDRES”栏中输入目标设备（例如智能电视）的MAC地址，输入其设备名称，点击“Add”按钮将其添加到列表中。在“LOCATION TYPE”列表中可以选择“AP Group”，“AP Name”，“AP Location”等项，来设置该设备所属AP组/AP名称以及AP的位置等信息。

在“Role name”栏 中输入合适的授权项目（例如“Custprofile1”），这需要和在ISE中的授权配置信息一致。点击“Apply”按钮，保存策略信息。这样，在规定的授权条件下，当存在多台网络时，设备客户就只能发现和访问指定的设备。

注意：在协议级别可以使用mDNS Profile进行控制，在设备级别可以使用mDNS Policy进行控制。