TCP/IP详解学习笔记（10）-- DNS：域名系统

1.DNS

     DNS 是计算机域名系统(Domain Name System 或Domain Name Service) 的缩写，它是由解析器以及域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。DNS使用TCP与UDP端口号都是53，主要使用UDP，服务器之间备份使用TCP。

• 域名解析过程：
• • 当某个应用进程需要将主机名解析为IP地址时，该应用进程就调用解析程序，并成为DNS的一个客户，将待解析的域名放在DNS请求报文中，以UDP数据报方式发给本地域名服务器。本地域名服务器在查找域名后，将对应的IP地址放在回答的报文中返回。应用进程获得目的主机的IP地址后即可进行通信。
• 域名结构：
• • 域名：任何一个链接在因特网上的主机或路由器，都拥有一个唯一的层次结构名字，该名字为域名。
  • 域：名字空间中的一个可被管理的划分，可以继续划分为子域。
  • 设计原则：域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点隔开，如：….三级域名.二级域名.顶级域名
  • • 每一级域名都由英文字母和数字组成（不超过63个字符，不区分大小写字母），除连字符外不能使用其他标点符号。
    • 类别最低的域名写在最左边，级别最高的顶级域名写在最右边
    • 完成的域名不超过255个字符。
• 域名的层次结构如图所示

2.DNS的报文格式

     DNS定义了一个用于查询和响应的报文格式。这个报文由12字节长的首部和4个长度可变的字段组成

• 标识字段：由客户程序设置并由服务器返回结果。客户程序通过他来确定响应与查询是否匹配。
• 标志字段：16bit的标志字段被划分为若干子段，如图所示

　　

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  • QR:0表示查询报文，1表示响应报文
  • opcode：0标准查询，1反向查询，2服务器状态请求。
  • AA：表示“授权回答”，该名字服务器是授权于该域的。
  • TC：表示“可截断的”，使用UDP时，它表示当应答的总长度超过512字节时， 只返回前512个字节。
  • RD：表示“期望递归”。这个表示告诉名字服务器必须处理这个查询，也称为一个递归查询。
  • RA：表示“可用递归”。如果名字服务器支持递归查询，则在相应中将该比特设置为1。
  • zero:3bit为0
  • rcode：返回码字段。0为没有差错，3名字差错。
• 问题部分
• • 问题部分中每个问题的格式如图所示，通常只有一个问题：
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  • 查询名是要查找的名字，它是一个或多个标识符的序列。
  • 每个问题有一个查询类型，而每个相应也有一个类型。大约有20个不同的类型只，其中有一部分已经过时，最常用的查询类型是A类型，表示期望获得查询名的IP地址。

　　　　

• DNS报文最后三个字段：回答字段、授权字段和附加信息字段，均采用一种称为资源记录RR的相同格式。如图所示：

　　

• • 域名是记录中资源数据对应的名字
  • 类型说明RR的类型码
  • 生存时间是客户程序保留该资源记录的秒数

3.DNS高速缓存

     为了减少Internet上的DNS的通信量，所有的名字服务器均使用高速缓存，存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录。