一、DNS请求协议
请求发起:
当用户在浏览器中输入一个域名时,操作系统会首先检查本地缓存(包括浏览器缓存和DNS服务器缓存)中是否有该域名的解析结果。
如果本地缓存中没有找到匹配的解析结果,操作系统会向本地DNS服务器发送一个DNS查询请求。
请求内容:
DNS查询请求中包含了要访问的域名信息,以及查询类型(如A记录查询,用于获取域名的IPv4地址)。
请求还可能包含其他信息,如指定的DNS域名(表示为完全合格的域名FQDN)、查询的类别(通常为Internet类别)等。请求方式:
DNS请求通常使用UDP协议进行传输,因为UDP协议具有开销小、速度快的优点。
如果DNS查询的数据包大小超过了UDP协议的限制(通常为512字节),则会改用TCP协议进行传输。
二、DNS响应协议
响应生成:
当本地DNS服务器接收到查询请求后,它会首先检查自己的缓存中是否有该域名的解析结果。
如果本地DNS服务器缓存中没有找到匹配的解析结果,它会向上一级DNS服务器(如根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器)发送查询请求,直到找到能够回答该请求的域名服务器为止。
响应内容:
DNS响应中包含了查询域名的解析结果,即对应的IP地址。
响应还可能包含其他信息,如查询结果的类型、生存时间(TTL)等。
响应方式:
DNS响应通常也使用UDP协议进行传输,但如果响应数据包的大小超过了UDP协议的限制,则会改用TCP协议进行传输。
本地DNS服务器在收到上级DNS服务器的响应后,会将解析结果缓存起来,并返回给用户主机。
三、DNS请求和响应协议的特点
递归查询与迭代查询:
递归查询:用户主机向本地DNS服务器发送查询请求后,本地DNS服务器会代替用户主机进行逐级查询,直到找到最终的解析结果。
迭代查询:本地DNS服务器在向上级DNS服务器发送查询请求时,上级DNS服务器只会返回下一步应该查询的DNS服务器地址,而不是直接返回最终的解析结果。本地DNS服务器需要继续向返回的DNS服务器发送查询请求,直到找到最终的解析结果。
缓存机制:
DNS系统中广泛使用了缓存机制来提高解析效率。各级DNS服务器都会缓存查询结果,以减少重复查询和提高响应速度。
缓存机制也带来了一些问题,如缓存污染和缓存中毒等安全风险。因此,需要定期更新缓存并采取相应的安全措施来防范这些风险。
安全性:
DNS系统本身并没有内置的安全机制来防止欺骗和攻击。然而,随着网络安全威胁的不断增加,人们已经开发出了多种安全扩展和协议来增强DNS系统的安全性。
例如,DNSSEC(Domain Name System Security Extensions)就是一种用于保障DNS数据完整性和真实性的安全扩展协议。