githubnet-protocol2.应用层dns
client, dns, go, protocol
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dns协议简介

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  1. 1. @整体包结构 header+body
  2. 2. @Header 包结构
  3. 3. @Question 包结构
  4. 4. @ Answer、Authority、Additional 包结构

@整体包结构 header+body

DNS请求与响应的格式是一致的，其整体分为Header、Question、Answer、Authority、Additional5部分，如下图所示：

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+-+-+-+-+-------+-+-------------+
|            Header             | 
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|            Question           | the question for the name server
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|            Answer             | RRs answering the question
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|            Authority          | RRs pointing toward an authority
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+  
|            Additional         |  RRs holding additional information
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

@Header 包结构

Header部分是一定有的，长度固定为12个字节；其余4部分可能有也可能没有，并且长度也不一定，这个在Header部分中有指明。Header的结构如下：

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0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16
+-+-+-+-+-------+-+-------------+-----------------------
|                     ID                               |
+-------------------------------------------------------  
|QR|  OPCODE   |AA|TC|RD|RA|    RSV    |      RCODE    |
+-------------------------------------------------------   
|                 QUESTION COUNT                       |
+------------------------------------------------------- 
|                 ANSWER   COUNT                       |
+-------------------------------------------------------   
|                 AUTHORITY SCOUNT                     |
+-------------------------------------------------------   
|                 ADITION COUNT                        |
+-------------------------------------------------------

下面说明一下各个字段的含义:

  • ID：占16位。该值由发出DNS请求的程序生成，DNS服务器在响应时会使用该ID，这样便于请求程序区分不同的DNS响应。
  • QR：占1位。指示该消息是请求还是响应。0表示请求；1表示响应。
  • OPCODE：占4位。指示请求的类型，有请求发起者设定，响应消息中复用该值。0表示标准查询；1表示反转查询；2表示服务器状态查询。3~15目前保留，以备将来使用。
  • AA（Authoritative Answer，权威应答）：占1位。表示响应的服务器是否是权威DNS服务器。只在响应消息中有效。
  • TC（TrunCation，截断）：占1位。指示消息是否因为传输大小限制而被截断。
  • RD（Recursion Desired，期望递归）：占1位。该值在请求消息中被设置，响应消息复用该值。如果被设置，表示希望服务器递归查询。但服务器不一定支持递归查询。
  • RA（Recursion Available，递归可用性）：占1位。该值在响应消息中被设置或被清除，以表明服务器是否支持递归查询。
  • Z：占3位。保留备用。
  • RCODE（Response code）：占4位。该值在响应消息中被设置。取值及含义如下：
    • 0：No error condition，没有错误条件；
    • 1：Format error，请求格式有误，服务器无法解析请求；
    • 2：Server failure，服务器出错。
    • 3：Name Error，只在权威DNS服务器的响应中有意义，表示请求中的域名不存在。
    • 4：Not Implemented，服务器不支持该请求类型。
    • 5：Refused，服务器拒绝执行请求操作。
    • 6~15：保留备用。
  • QUESTION COUNT：占16位（无符号）。指明Question部分的包含的实体数量。
  • ANSWER COUNT：占16位（无符号）。指明Answer部分的包含的RR（Resource Record）数量。
  • AUTHORITY COUNT：占16位（无符号）。指明Authority部分的包含的RR（Resource Record）数量。
  • ADDITIONAL COUNT：占16位（无符号）。指明Additional部分的包含的RR（Resource Record）数量。

@Question 包结构

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0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16
+-+-+-+-+-------+-+-------------+-----------------------
/      QUESTION NAME 字节数不固定 存储host name         /
/                                                       /
+-------------------------------------------------------   
|                 Question type                        |
+------------------------------------------------------- 
|                 question class                       |
+-------------------------------------------------------
  • QNAME：字节数不定，以0x00作为结束符。表示查询的主机名。注意：众所周知，主机名被”.”号分割成了多段标签。在QNAME中，每段标签前面加一个数字，表示接下来标签的长度。比如：www.baidu.com 表示成QNAME时，会在”www”前面加上一个字节0x03，”baidu”前面加上一个字节0x04，”com”前面加上一个字节0x03,最后在加0x00表示结尾
  • QTYPE：占2个字节。表示RR类型，见以上RR介绍；
  • QCLASS：占2个字节。表示RR分类，见以上RR介绍。

@ Answer、Authority、Additional 包结构

三个包结构都是一致的，而且字节数都是动态的如下图:

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0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16
+-+-+-+-+-------+-+-------------+-----------------------
/                 Name                                  /
/                                                       /
+-------------------------------------------------------   
|                 type                                  |
+------------------------------------------------------- 
|                 class                                 |
+------------------------------------------------------- 
|                 TTl                                   |
|                                                       |
+------------------------------------------------------- 
|                 len                                   |
+-------------------------------------------------------
/                 data                                  /
/                                                       /
+-------------------------------------------------------

  • NAME：长度不定，可能是真正的数据，也有可能是指针（其值表示的是真正的数据在整个数据中的字节索引数），还有可能是二者的混合（以指针结尾）。若是真正的数据，会以0x00结尾；若是指针，指针占2个字节，第一个字节的高2位为11。算法方式详见具体的go实现
  • TYPE：占2个字节。表示RR的类型，如A、CNAME、NS等，见以上RR介绍；
  • CLASS：占2个字节。表示RR的分类，见以上RR介绍；
  • TTL：占4个字节。表示RR生命周期，即RR缓存时长，单位是秒；
  • RDLENGTH：占2个字节。指定RDATA字段的字节数；
  • RDATA：即之前介绍的value，含义与TYPE有关，见以上RR介绍。