DNS响应报文的组成
DNS
DNS（Domain Name System，域名系统）是互联网的一项服务，它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，而不需要记住能够被机器直接读取的IP数串，DNS主要通过UDP协议（端口53）进行通信，在特定情况下也会使用TCP协议，当客户端向DNS服务器发起查询请求后，DNS服务器会返回一个响应报文,其中包含了查询结果相关的信息。
DNS响应报文头部（Header）
| 字段名称 | 长度（位） | 说明 |
|---|---|---|
| 标识符（Identifier） | 16 | 用于匹配请求和响应报文，由客户端设置，服务器原样返回，确保客户端能识别出是哪个请求的响应。 |
| 标志（Flags） | 16 | 包含多个标志位，如QR（查询/响应标志，响应时置1）、AA（权威回答标志，表示服务器是权威DNS服务器时置1）、TC（报文截断标志，表示报文超过最大长度被截断时置1）等，用于指示响应的相关属性和状态。 |
| 问题数（QDCOUNT） | 16 | 表示查询问题的数量，通常为1，即一次只查询一个域名。 |
| 回答资源记录数（ANCOUNT） | 16 | 指出响应报文中包含的回答资源记录的数量。 |
| 授权资源记录数（NSCOUNT） | 16 | 表示响应报文中包含的授权资源记录的数量，这些记录指向其他权威DNS服务器。 |
| 额外资源记录数（ARCOUNT） | 16 | 用于指示响应报文中额外包含的资源记录数量，比如一些与查询相关的附加信息记录。 |
DNS响应报文问题部分（Question Section）基本是重复客户端发送的查询请求中的问题部分，主要包括：
| 字段名称 | 长度（位） | 说明 |
|---|---|---|
| 查询名称（QNAME） | 变长 | 即客户端查询的域名，采用域名的字符编码格式，以点号分隔各个部分，www.example.com”，在报文中是以特定的编码方式表示，每个标签长度前有长度指示字节。 |
| 查询类型（QTYPE） | 16 | 指定查询的资源记录类型，常见的如A记录（表示主机地址，对应IPv4地址）、AAAA记录（表示主机地址，对应IPv6地址）、CNAME记录（别名记录）等，不同的查询类型会得到不同类型的回答资源记录。 |
| 查询类（QCLASS） | 16 | 通常为1，表示互联网地址类（IN），表明查询的是互联网相关的资源记录类型。 |
DNS响应报文回答部分（Answer Section）
这是响应报文的核心部分之一，包含了针对查询问题的实际回答内容，可能有多条记录，每条记录的格式如下： | 字段名称 | 长度（位） | 说明 | |||| | 名称（NAME） | 变长 | 对应查询的域名或者相关联的域名，采用和问题部分相同的编码方式，如果是同一域名可能会采用压缩格式以节省空间。 | | 类型（TYPE） | 16 | 与查询类型对应的资源记录类型，比如如果查询的是A记录，这里就是A，表明这条回答记录的类型。 | | 类别（CLASS） | 16 | 同样通常为1（IN），表示互联网地址类，和查询类保持一致。 | | 生存时间（TTL） | 32 | 表示该资源记录在缓存中的生存时间（Time To Live），单位为秒，告诉客户端和中间缓存服务器这个记录多久之后需要重新查询更新，数值越大，缓存时间越久。 | | 数据长度（RDLENGTH） | 16 | 指明后面数据部分的长度，根据资源记录类型的不同，数据长度会有所变化。 | | 数据（RDATA） | 变长 | 具体的答案数据，例如对于A记录，这里就是对应的IPv4地址；对于CNAME记录，就是别名的域名等。 |
DNS响应报文授权部分（Authority Section）
此部分包含了一些与查询相关的权威DNS服务器信息等授权资源记录，用于帮助客户端验证回答的准确性以及提供进一步查询的参考，每条记录格式类似回答部分，主要有： | 字段名称 | 长度（位） | 说明 | |||| | 名称（NAME） | 变长 | 一般是权威DNS服务器的域名，采用相应编码方式。 | | 类型（TYPE） | 16 | 通常为NS（表示命名服务器），表明这是一条关于命名服务器的记录。 | | 类别（CLASS） | 16 | 同样一般为1（IN）。 | | 生存时间（TTL） | 32 | 该授权记录在缓存中的有效时间。 | | 数据长度（RDLENGTH） | 16 | 后面数据部分的长度。 | | 数据（RDATA） | 变长 | 例如包含权威DNS服务器的主机名等信息。 |
DNS响应报文额外部分（Additional Section）
这部分包含了一些额外的资源记录，可能是与本次查询相关的一些辅助信息，比如当查询某个域名的MX（邮件交换）记录时，额外部分可能会包含该域名对应的邮件服务器的IP地址等信息，其记录格式也和前面类似，各字段含义相同,只是具体的数据内容根据实际需求而定。
相关问题与解答
问题1：为什么DNS响应报文中会有授权部分（Authority Section）？
解答：授权部分包含了与查询相关的权威DNS服务器信息等资源记录，它可以帮助客户端验证回答的准确性，因为只有权威DNS服务器提供的回答才是最可靠的，通过查看授权部分中的相关信息，客户端可以确认回答是否来自真正的权威服务器，它为客户端提供了进一步查询的参考，比如当客户端需要获取更多关于某个域名的详细信息时，可以根据授权部分中提供的权威DNS服务器信息去进一步查询,而不仅仅是依赖当前返回的回答部分。
问题2：DNS响应报文中的生存时间（TTL）有什么作用？
解答：生存时间（TTL）在DNS响应报文中起着非常重要的作用，它表示该资源记录在缓存中的生存时间，单位为秒，对于客户端和中间缓存服务器来说，当收到一个DNS响应报文后，会根据TTL值将相应的资源记录缓存起来，在TTL规定的时间内，如果再次有相同的查询请求，就可以直接从缓存中获取结果，而不需要再次向DNS服务器发起查询，这样可以大大提高查询效率，减少网络流量和DNS服务器的负载，TTL数值的大小也决定了缓存的有效期，数值越大，缓存时间越久，但也可能意味着如果原始记录发生变化，客户端获取到的信息更新延迟就越长；反之，数值越小，缓存更新越及时，但可能增加查询频率和