socket.gethostbyname多IP选择逻辑及解析zoidberg返回127.0.0.1异常排查

核心问题 #

我的/etc/hosts配置了：

10.1.2.3        zoidberg.local zoidberg

但Python的socket.gethostbyname('zoidberg')突然返回127.0.0.1，导致HTTPServer绑定到回环地址而非10.1.2.3，而ping、curl、Chrome等其他工具仍能正确解析zoidberg到10.1.2.3。该配置多年来一直正常，最近几天突然出现异常。

背景信息 #

• 运行环境：macOS 10.15，Python 3.8
• 多年来zoidberg始终映射到10.1.2.3，/etc/hosts从未修改
• 本地Python服务器一直使用('zoidberg', 8888)作为监听地址，之前均绑定到10.1.2.3，现在通过netstat -an排查发现绑定到127.0.0.1，导致服务无法被外部访问
• 追踪Python标准库代码发现，TCPServer通过socket.gethostbyname()解析主机地址，问题根源在此函数；该函数属于C接口，无法通过Python代码追踪逻辑

已排查的常见原因 #

• /etc/hosts配置无任何修改
• 已关闭系统自动更新，数月未进行系统更新
• ping、curl、Chrome等工具均能正确解析zoidberg到10.1.2.3
• Chrome近期自动更新，但不认为会影响系统级的名称解析逻辑
• 仅通过port安装过几个Python模块，PYTHONPATH包含/opt/local目录，但不认为会影响解析逻辑

关键发现（更新） #

1. 注释解析异常：
   最初/etc/hosts的zoidberg条目带有# loopback注释，Python将#和loopback也视为zoidberg的别名，执行结果如下：

   >>> socket.gethostbyname_ex ('zoidberg')
   ('zoidberg.local', ['zoidberg','#','loopback'], ['10.1.2.3', '127.0.0.1', '192.168.1.62', '169.254.1.28', '10.1.2.3'])
   

   但ping loopback或#时提示无法解析，说明ping与Python socket的解析逻辑存在差异。

2. 移除注释后仍异常：
   删除/etc/hosts中的# loopback注释后，别名问题消失，但解析结果依旧异常：

   >>> socket.gethostbyname ('zoidberg')
   '127.0.0.1'
   >>> socket.gethostbyname_ex ('zoidberg')
   ('zoidberg.local', ['zoidberg'], ['10.1.2.3', '127.0.0.1', '192.168.1.62', '169.254.1.28', '10.1.2.3'])
   

   此时测试C语言的gethostbyname函数，返回的IP列表与Python完全一致，但其他系统工具仍能正确解析到10.1.2.3。

3. 异常点总结：

   • 10.1.2.3在IP列表中重复出现两次，原因未知
   • 127.0.0.1未在/etc/hosts中与zoidberg关联，但出现在解析列表中，推测可能因为10.1.2.3和127.0.0.1同属macOS的lo0回环设备
   • gethostbyname_ex返回的列表包含本机所有网卡的IP（WiFi的192.168.1.62、以太网的169.254.1.28），这些IP并未在/etc/hosts中配置
   • gethostbyname仅返回列表中的第二个IP（127.0.0.1），而非第一个配置的10.1.2.3

待解疑问 #

• 为何Python的gethostbyname_ex会获取本机所有网卡的IP？是否存在轮询所有网卡的逻辑？
• 为何gethostbyname突然选择127.0.0.1而非10.1.2.3？之前多年都正常返回10.1.2.3，触发这一变化的因素是什么？
• 是否存在恶意软件干扰解析逻辑的可能？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ed_