三、W5100S/W5500+RP2040之MicroPython开发＜DNS示例＞

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已于 2023-12-20 15:39:33 修改 · 1.2k 阅读

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于 2023-12-20 00:00:00 首次发布

本文介绍了如何使用MicroPython和WIZnetW5100S网络模块进行DNS解析，包括DNS的工作原理、WIZnet芯片的特点，以及在树莓派PICO上的实际开发步骤和注意事项。

1. 前言

在这个智能硬件和物联网时代，MicroPython和树莓派PICO正以其独特的优势引领着嵌入式开发的新潮流。MicroPython作为一种精简优化的Python 3语言，为微控制器和嵌入式设备提供了高效开发和简易调试的

当我们结合WIZnet W5100S/W5500网络模块，MicroPython和树莓派PICO的开发潜力被进一步放大。这两款模块都内置了TCP/IP协议栈，使得在嵌入式设备上实现网络连接变得更加容易。无论是进行数据传输、远程控制，还是构建物联网应用，它们都提供了强大的支持。

本章我们将以WIZnet W5100S为例，以MicroPython的开发方式进行DNS解析示例

DNS，即域名系统，是因特网中的一项核心服务。它是用于实现域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

在互联网中，每台计算机都有一个唯一的标识，称为IP地址。然而，IP地址是由数字组成的，不便于人们记忆。因此，我们通常使用域名来访问网站。例如，我们可以通过输入 www.microsoft.com 来访问微软的官方网站，而不需要记住其IP地址。

当我们在浏览器中输入一个域名时，计算机会向DNS服务器发送一个请求，询问这个域名对应的IP地址是什么。DNS服务器会查找其数据库，找到对应的IP地址并返回给计算机。然后，计算机就可以通过这个IP地址来访问网站。

总的来说，DNS协议就是一个将域名转换为IP地址的过程，使得人们可以通过易于理解和记忆的域名来访问互联网，而不是复杂的IP地址。这大大提高了互联网的易用性，并且使得网站可以在不影响用户的情况下更改其服务器的IP地址。

在这里插入图片描述

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易于记忆：人们通常发现记住单词和短语比记住数字更容易。因此，使用域名（例如www.microsoft.com）比使用IP地址（例如207.46.197.32）更方便。
灵活性：如果一个网站需要更改其服务器的IP地址，只需要在DNS服务器上更新记录，而无需通知所有用户新的IP地址。用户仍然可以通过同样的域名访问网站。
负载均衡：DNS可以将一个域名解析为多个IP地址，这些IP地址对应的服务器可以分担处理用户请求的负载。这样可以提高网站的可用性和性能。
安全性：DNSSEC（域名系统安全扩展）是一种用于保护DNS查询结果不被篡改的技术。这可以防止DNS欺骗攻击，提高了DNS的安全性。

DNS协议可以使我们通过易于理解和记忆的域名来访问互联网，而不是复杂的IP地址。因此，DNS在以下场景中被广泛使用。

网页浏览：当我们在浏览器中输入一个URL（如www.microsoft.com）并按下回车键时，计算机会向DNS服务器发送一个请求，询问这个URL对应的IP地址。DNS服务器会查找其数据库，找到对应的IP地址并返回给计算机。然后，计算机就可以通过这个IP地址来访问网站。
电子邮件：当我们发送电子邮件时，邮件服务器需要知道收件人邮箱的邮件服务器的IP地址。这是通过查询DNS服务器来完成的。
网络电话：当我们使用网络电话（如Skype或VoIP）时，我们的设备需要知道对方设备的IP地址。这也是通过查询DNS服务器来完成的。
在线游戏：当我们玩在线游戏时，我们的游戏客户端需要知道游戏服务器的IP地址。这也是通过查询DNS服务器来完成的。
云服务：当我们使用云服务（如AWS或Azure）时，我们需要知道云服务器的IP地址。这也是通过查询DNS服务器来完成的。

WIZnet 主流硬件协议栈以太网芯片参数对比

Model	Embedded Core	Host I/F	TX/RX Buffer	HW Socket	Network Performance
W5100S	TCP/IPv4， MAC & PHY	8bit BUS, SPI	16KB	4	Max 25Mbps
W6100	TCP/IPv4/IPv6, MAC & PHY	8bit BUS, Fast SPI	32KB	8	Max 25Mbps
W5500	TCP/IPv4, MAC & PHY	Fast SPI	32KB	8	Max 15Mbps