S(Domain Name System,域名系统)是互联网的一项核心服务,其格式涉及多个方面,包括报文格式、记录类型以及服务器地址的表示方法,以下是对DNS格式的详细解析:
DNS报文格式
DNS报文分为查询请求和查询响应两种,两者结构基本相同,都包含基础结构部分、问题部分和资源记录部分。
(一)基础结构部分(报文首部)
基础结构部分共12个字节,包含以下字段:
字段名称 | 位数 | 描述 |
---|---|---|
事务ID | 16位 | 用于区分DNS请求和响应报文的唯一标识符,请求和响应的事务ID相同。 |
标志 | 16位 | 包含多个子字段,如QR(查询/响应标志)、Opcode(操作码)、AA(授权应答)、TC(截断)、RD(递归期望)、RA(递归可用)等。 |
问题计数 | 16位 | 表示DNS查询问题的数目,通常为1。 |
回答资源记录数 | 16位 | 表示响应报文中回答的资源记录数。 |
权威名称服务器计数 | 16位 | 表示权威名称服务器的数目。 |
附加资源记录数 | 16位 | 表示附加资源记录的数目。 |
(二)标志字段详解
标志字段中的子字段及其含义如下:
子字段 | 位数 | 描述 |
---|---|---|
QR | 1位 | 0表示查询报文,1表示响应报文。 |
Opcode | 4位 | 操作码,0为标准查询,1为反向查询,2为服务器状态请求。 |
AA | 1位 | 授权应答,1表示名称服务器是权威服务器。 |
TC | 1位 | 是否截断,1表示响应超过512字节并被截断。 |
RD | 1位 | 期望递归,1表示查询方式为递归查询。 |
RA | 1位 | 可用递归,1表示服务器支持递归查询。 |
Z | 3位 | 保留字段,必须为0。 |
rcode | 4位 | 返回码,0表示无错误,其他值表示不同错误类型。 |
(三)问题部分
问题部分由查询名、查询类型和查询类三部分组成:
- 查询名:是要查找的域名,以标识符序列存储,每个子域先存字符数再存字符,最后以0字节结尾。
- 查询类型:占2字节,如A(1)代表IPv4地址,NS(2)代表名字服务器,PTR(12)代表指针记录。
- 查询类:通常为IN(1),指互联网地址。
(四)资源记录部分
资源记录部分仅出现在响应报文中,用于存储查询结果,包括回答资源记录、权威名称服务器记录和附加资源记录,每种资源记录都有统一的格式,包含域名、类型、类别、TTL(生存时间)和数据等信息。
DNS记录类型
DNS记录是DNS服务器上存储的信息,用于将域名映射到相应的IP地址或其他DNS资源,常见的DNS记录类型包括:
记录类型 | 描述 |
---|---|
A记录 | 将域名指向一个IPv4地址。 |
AAAA记录 | 将域名指向一个IPv6地址。 |
CNAME记录 | 将域名指向另一个域名,实现域名的别名。 |
MX记录 | 指定邮件服务器的地址。 |
TXT记录 | 存储任意文本信息,常用于验证域名所有权和SPF记录。 |
NS记录 | 指定该域名由哪个DNS服务器进行解析。 |
DNS服务器地址格式
DNS服务器地址用于指定域名系统服务器的网络地址,以便网络设备能够找到并访问DNS服务器,DNS服务器地址可以是IPv4格式或IPv6格式:
- IPv4格式:由四个用句点分隔的十进制数构成,每个数的取值范围为0至255。
168.1.1
。 - IPv6格式:由八组用冒号分隔的十六进制数字构成,每组占四个字符。
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
。
在配置DNS服务器地址时,可以设置主DNS服务器和备用DNS服务器,也可以使用DNS服务器列表以提高可靠性。
相关问题与解答
(一)如何区分DNS查询报文和响应报文?
答:通过DNS报文的基础结构部分中的QR标志位来区分,QR为0表示查询报文,QR为1表示响应报文。
(二)DNS记录中的TTL值是什么意思?
答:TTL(Time To Live)即生存时间,表示DNS记录在缓存中的生存时间,当DNS解析器获取到一个DNS记录时,会将其缓存一段时间(即TTL值),在这段时间内如果再次查询相同的域名,则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,TTL值的设置对于平衡DNS解析性能和实时性