利用Python+阿里云实现DDNS动态域名解析的方法

引子

我想大家应该都很熟悉DNS了，这回在DNS前面加了一个D又变成了什么呢？这个D就是Dynamic(动态)，也就是说，按照传统，一个域名所对应的IP地址应该是定死的，而使用了DDNS后，域名所对应的IP是可以动态变化的。那这个有什么用呢？
比如，在家里的路由器上连着一个raspberry pi(树莓派)，上面跑着几个网站，我应该如和在外网环境下访问网站、登陆树莓派的SSH呢？

还有，家里的NAS(全称Network Attach Storage 网络附属存储，可以理解为私有的百度网盘)上存储着大量的视频、照片，如何在外网环境下和朋友分享呢？

这时，就要靠DDNS了！它会动态侦运营商分配给你的IP变化，并映射到域名上，这时就可以用域名来访问家庭环境中的内容了~

哈！有了域名，走遍天下都不怕有木有

实现效果（因为我已经更新过了，所以它提示IP地址已存在，阿里云是不允许同一个IP重复更新的）

本地：

使用DDNS后，在外网环境下：

注：

这篇帖子适用于家庭宽带的IP是公网IP的小伙伴，但是注意，这种公网IP是临时的，会不定时进更改。判断方法很简单：先去百度搜索IP，查到自己的IP地址；接着本地开一个网站，比如在Windows下直接启动IIS，Linux下安装一个Apache或者Nginx启动，使用它们的默认页面；然后在路由器上设置好转发规则，公网IP的网络访问端口最好不要用80，80端口可能被运营商封了；最后利用前面查到的公网IP+端口号访问一下，看看能不能显示内网上的页面，如果可以，恭喜你！

本文涉及到的技术点会比较多，比如爬虫啊，设计模式啊，函数修饰符啊等等，可以算是一个综合运用了吧~

实现思路

前面引文已经说的很清楚了，就是探测家庭宽带公网IP的变化，然后利用我们的程序将这个IP更新到它所绑定的二级域名上~
综上，我的思路是这样的：
1、利用Python去网上爬取自己真实的IP地址
2、利用阿里云所提供的接口更新IP

前期准备

1、一个域名(国内需要备案，港澳台和国外听说是不要的，我也没尝试过)
2、将域名的解析设置到阿里云的云解析上
3、为我们的DDNS创建一个二级域名(例如 ddns.expamle.com)
4、安装阿里云Python SDK（具体教程可以去阿里云上找
5、建议先去阅读一下Python SDK的使用示例
6、约定：所有的API请求都返回JSON格式，所以要使用Python的JSON模块进行解析

环境版本

1、Python 3.6
2、网页解析利用BeautifulSoup 4
3、阿里的云解析API和Python SDK直接使用官方最新版本即可

实现步骤

项目结构

注：

AcsClientSingleton.py => 阿里云AcsClient单实例类

CommonRequestSingleton.py => 阿里云CommonRequest的单实例类，获取阿里云Common Request请求类

DDNS.py => 主程序

IpGetter.py =>获取家庭宽带实际的公网IP

Utils.py => 工具类

爬IP

首当其冲的就是要获得我们实际的IP地址，推荐ip138.com

你看到的页面是这样的：

画红框的部分是一个iframe

其中的URL是一直会变化的，所以第一步是要获取这个URL，我这里用到的解析框架是BeautifulSoup，感觉用Scrapy有点大材小用了

#获得IP检测的网页URL
def getIpPage():
 url = "http://www.ip138.com/"
 response = urllib.request.urlopen(url)
 html = response.read().decode("gb2312")
 soup = BeautifulSoup(html, "lxml")
 _iframe = soup.body.iframe
 return _iframe["src"]

获取到检测IP地址的URL后，我们可以观察一下网页结构

发现，我们只需要获取到center标签的内容，然后用正则提取出IP即可

#获取IP地址
def getRealIp(url):
 response = urllib.request.urlopen(url)
 html = response.read().decode("gb2312")
 pattern = r"(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]\d{2}|[1-9]?\d)\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]\d{2}|[1-9]?\d)\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]\d{2}|[1-9]?\d)\.(25[0-5]|2[0-4]\d|[0-1]\d{2}|[1-9]?\d)"
 matchs = re.search(pattern,html)
 ip_addr = ""
 for i in range(1,5):
  ip_addr += matchs.group(i) + "."
 return ip_addr[:-1]

然后我们爬的工作就完成了，可以将这个获取IP的过程进行封装，放进工具类里

查文档

阿里云云解析API文档

我们需要用到的是UpdateDomainRecord这个Action。

可以观察一下它的请求参数

在阿里的请求中，有一个公共参数(上面没有提及)，里面有一个签名，这个签名虽然官方提供了签名生成的算法，不过如果自己实现很容易出错，所以我们使用它的Python SDK。在签名中，有一个至关重要的是AccessKey，AccessKey的生成可以在管理控制台的AccessKeys模块获取

生成之后一定要保管好这个密钥哦！！！！！

由于云解析官方并没有提供对应的SDK模块，只提供了API，不过我们可以利用SDK中的CommonRequest对象来进行API操作。不知道各位有木有发现在更新域名解析记录的请求参数中有一个RecordId，这个RecordId要利用DescribeDomainRecords这个Action来获取。

如果每次请求都要使用CommonRequest对象，这样难免会造成一定的内存浪费，所以使用面向对象设计模式中的单例模式进行优化。

class CommonRequestSing:
 #私有类变量
 __request = None

 #该修饰符将实例方法变成类方法
 #,因为类方法无法操作私有的类变量，所以使用实例方法进行操作，再进行转换为类方法
 @classmethod
 def getInstance(self):
  if self.__request is None:
   self.__request = CommonRequest()
  return self.__request

同时，在构造请求式，也会用到AcsClient对象，也可使用单例模式优化

class AcsClientSing:
 __client = None
 @classmethod
 def getInstance(self):
  if self.__client is None:
   self.__client = AcsClient('Your_AccessKeyId', 'Your_AccessKeySecret', 'cn-hangzhou')
  return self.__client

这里用到了函数修饰符@classmethod，主要功能是将实例方法转换为类方法。

这两个单实例都可封装进工具类中，直接调用工具类获取实例就可以了，代码会更美观一些。

获取RecordID

利用DescribeDomainRecords 这个Action来获得。

#获取二级域名的RecordId
 def getRecordId(domain):
  client = Utils.getAcsClient()
  request = Utils.getCommonRequest()
  request.set_domain('alidns.aliyuncs.com')
  request.set_version('2015-01-09')
  request.set_action_name('DescribeDomainRecords')
  request.add_query_param('DomainName', 'Your_DomainName eg.example.com')
  response = client.do_action_with_exception(request)
  jsonObj = json.loads(response.decode("UTF-8"))
  records = jsonObj["DomainRecords"]["Record"]
  for each in records:
   if each["RR"] == domain:
    return each["RecordId"]

更新解析记录IP，DDNS逻辑核心

def DDNS():
 client = Utils.getAcsClient()
 recordId = Utils.getRecordId('ddns')
 ip = Utils.getRealIP()
 request = Utils.getCommonRequest()
 request.set_domain('alidns.aliyuncs.com')
 request.set_version('2015-01-09')
 request.set_action_name('UpdateDomainRecord')
 request.add_query_param('RecordId', recordId)
 request.add_query_param('RR', 'ddns')
 request.add_query_param('Type', 'A')
 request.add_query_param('Value', ip)
 response = client.do_action_with_exception(request)
 return response

if __name__ == "__main__":
 try:
  result = DDNS()
  print("成功！")
 except (ServerException,ClientException) as reason:
  print("失败！原因为")
  print(reason.get_error_msg())

至此结束~然后设置好路由器端口映射，这时候你就可以使用ddns.example.com:XXX来进行访问设置在家庭网络中的资源了~
然后可以将这个Python代码设置为定时任务，比如每天执行一次，或者根据运营商的IP变化策略调整~

源码(最新)：https://github.com/mgsky1/DDNS

源码(结构与文章一样的)：点击这里