邮的DNS实验报告，详析域名解析过程，助力网络知识深化与实践技能提升
北邮DNS实验报告
实验目的
- 深入理解DNS原理：通过实践操作，掌握域名系统（DNS）的工作机制，包括递归查询、迭代查询及域名解析流程。
- 服务器搭建与配置：学习部署基础DNS服务器，熟悉A记录、CNAME记录等配置方法。
- 中继与转发功能：实现DNS中继服务器功能,处理本地无法解析的请求并转发至外部DNS。
- 并发处理与模块化设计：支持多客户端并发查询,掌握消息ID转换及模块化编程思想。
- 安全与策略初步：了解DNS安全措施及流量屏蔽策略,提升网络安全意识。
实验环境
| 项目 | 配置详情 |
|---|---|
| 操作系统 | Windows XP/Ubuntu（支持多平台） |
| 开发工具 | Microsoft Visual C++ / Python / Java / C# |
| 关键文件 | dnsrelay.txt（转发配置）、a.txt（域名IP映射表）、源代码（如main.c） |
| 测试工具 | ipconfig、ping、nslookup、dig |
与步骤
系统功能设计
- 本地解析模块：读取本地域名IP映射表（如
a.txt）,响应客户端查询。 - 外部转发模块：若本地未命中，向外部DNS（如学校默认DNS服务器）发起递归查询。
- 并发处理：通过消息ID转换表管理多客户端请求,确保响应顺序。
核心模块实现
| 模块名称 | 功能描述 |
|---|---|
| 命令行参数处理 | 解析启动参数，控制调试信息输出（如日志级别）。 |
| 本地解析 | 检索本地文件，返回IP或“域名不存在”错误。 |
| 外部DNS解析 | 构造DNS请求报文，转发至外部服务器，接收应答后返回客户端。 |
关键代码逻辑
// 示例：本地解析函数（伪代码）
int IsFind(char* url, int num) {
// 在a.txt中查找域名，返回匹配结果
}
void GetUrl(char* recvbuf, int recvnum) {
// 从DNS请求报文中提取域名
}
测试用例
| 测试场景 | 预期结果 |
|---|---|
查询本地存在域名（如example.com） |
返回对应IP地址（如168.1.1）。 |
查询本地不存在域名（如unknown.com） |
转发至外部DNS，返回外部解析结果（如184.216.34）。 |
| 多客户端并发查询 | 通过消息ID转换表正确匹配请求与响应，无冲突。 |
实验结果与分析
功能验证
- 本地解析成功：配置
a.txt后,查询已录入域名返回正确IP。 - 外部转发正常：未录入域名触发递归查询，通过
dnsrelay.txt配置的外部DNS返回结果。 - 并发处理稳定：多客户端同时查询时,服务器通过ID转换表确保响应准确性。
问题与解决
- 问题1：外部DNS查询超时。
解决：检查dnsrelay.txt中的外部DNS地址是否正确,确保网络连通性。 - 问题2：多客户端请求冲突。
解决：优化消息ID转换逻辑,为每个请求分配唯一ID并记录状态。
相关问题与解答
问题1：DNS递归查询与迭代查询的区别是什么？
解答：
- 递归查询：客户端向DNS服务器发起请求，服务器负责逐级查询直至返回最终结果（全程由服务器处理）。
- 迭代查询：服务器返回下一级DNS地址，客户端自行向新地址发起查询（需多次交互）。
本实验中，本地DNS服务器对外部请求采用递归查询,直接返回最终结果。
问题2：如何防止DNS缓存投毒攻击？
解答：
- 启用DNSSEC：通过数字签名验证DNS响应的真实性，防止伪造。
- 缩短缓存TTL：减少缓存时间，降低被篡改风险。
- 限制递归查询范围：仅允许可信服务器进行递归查询。
本实验未涉及安全模块,但可通过配置文件限制外部转发目标。