本文通过分析 DDNS 的工作原理，简单演示了其在 Linux 网络协议栈的内核空间及用户空间创建 netlink 套接字、进行数据交换、并最终通过 nsupate 工具将更新消息发送给 DNS 服务器的过程。
DDNS 的实现最根本的一点是当主机的 IP 地址发生变化的时候，实现 DNS 映射信息的及时更新，应用程序需要及时地获得这一信息，主要的方法可分为两大类：
一类是轮询机制，即：应用程序每隔一定的时间，去从查询主机当前的 IP 地址，并与之前的进行比较，从而判断网络地址是否发生了变化。显然，这种方法不仅效率低下，而且对每次查询 IP 地址的时间间隔很难得到一个折中的数值。 第二类方法是异步实现方式，即：每当主机的 IP 地址发生变化的时候，应用程序能够被及时地通知到。这
的确是一个简单而又高效的方法，但与此同时，另一个问题又产生了，那就是：通知源又应该由谁来担当呢？显然，这是处于用户空间的应用程序无法胜任的。
于是，我们想到了让内核来充当这一消息源。这样，在内核空间和用户空间之间就需要通过消息来进行通信了。
在 Linux 下用户空间与内核空间的">信息交互方式有许多种，比如：软中断、系统调用、netlink 等等。
在这许多种通信方式中，netlink 凭借其标准的 socket API、模块化实现、异步通信机制、多播机制等等多种优势，成为了内核与越来越多应用程序之间交互的主要方式。在 Linux 的内核中，已经为我们封装了使用 netlink 对特定网络状态变化进行消息通知的功能，这就是著名的 rtnetlink。
本文讨论的重点是针对 DDNS 这一特定的应用，演示 rtnetlink 检测到 IP 地址发生了变化、并将消息告知用户空间的应用程序的整个过程，以及应用程序利用 netlink 套接字接收消息、并告知 DNS 服务器的实现方法。
DDNS 工作流程的简单介绍
结合上述对 DDNS 工作原理的分析，我们可以将 DDNS 的工作流程简单地用图 1 来表示：
图 1. DDNS 的工作流程图
从图 1 中可以看到，DDNS 的工作流程主要有三个部分：
应用程序实时感知到 IP 地址发生了变化，如上介绍，利用基于 netlink 的异步通知机制可以让应用程序及时得到内核空间对这些事件的“通知”，具体可以分为
如下 5 个步骤： 1、内核空间初始化 rtnetlink 模块，创建 NETLINK_ROUTE 协议簇类型的 netlink 套接字； 2、用户空间创建 NETLINK_ROUTE 协议簇类型的 netlink 套接字，并且绑定到
RTMGRP_IPV4_IFADDR 组播 group 中； 3、用户空间接收从内核空间发来的消息，如果没有消息，则阻塞自身； 4、当主机被分配了
新的 IPV4 地址，内核空间通过 netlink_broadcast，将 RTM_NEWADDR 消息发送到 RTNLGRP_IPV4_IFADDR 组播 group 中 ; 5、用户空间接收消息，进行验证、处理； 应用程序接收到“通知”后，把 DNS update 信息发送给 DNS 服务器，目的是将更新后的 IP 地址及时地通知 DNS 服务器，以便网络上的主机仍然能够通过原来的域名访问到自己，通用的做法是利用开源软件 nsupdate 发送 DNS update 信息给 DNS 服务器以实现 DNS 信息的动态更新。 最后，对应于第一部分 netlink 套接字的创建，用户空间和内核空间关闭所创建的 netlink 套接字。
下文将详细阐述其中的每一环节及其实现。