DNS 服务器是多个按层级分布的服务器系统，每个服务器负责对应的域名到 IP 地址的映射关系。

DNS报文格式

16 位标识：标记一对 DNS 查询和应答，以区分 DNS 应答所对应的是哪个 DNS 查询
16 位标志：协商具体的通信方式和反馈通信状态，16 位依次是
- QR（1 位）：0 表示是查询报文，1 表示是应答报文
- opcode（4 位）：查询和应答的类型，0 表示标准查询，1 表示反向查询（从 IP 反推出域名），2 表示请求服务器状态
- AA（1 位）：授权应答，仅用于应答报文，1 表示域名服务器是授权服务器
- TC（1 位）：截断标志，仅用于 DNS 报文使用 UDP 服务时使用，1 表示 DNS 报文超过 512 字节并被截断
- RD（1 位）：递归查询标志，1 表示递归查询，DNS 服务器向其它 DNS 服务器查询，直到找到结果并返回给客户端。0 表示迭代查询，目标 DNS 无法解析某个主机名，则将它自己知道的其他 DNS 服务器的 IP 地址返回给客户端
- RA（1 位）：允许递归标志，仅用于应答报文，1 表示 DNS 服务器支持递归查询
- zero（3 位）：保留，设置为 0
- rcode（4 位）：应答状态，0 表示无错误，3 表示域名不存在
接下来的 4 个字段分别表示最后 4 个字段的长度，这些长度很据查询报文和应答报文都不一样

查询报文包含 1 个查询问题，而应答、授权、额外信息为 0。

查询名是以一定格式封装的要查询的主机域名
查询类型表示如何执行查询操作：
- 类型 A ：值为 1，表示获取目标主机的 IP 地址
- 类型 CNAME：值为 5，表示获取目标主机的别名
- 类型 PTR：值为 12，表示反向查询
查询类值为 1，表示获取 IP 地址

应答报文资源个数至少为 1，而授权、额外资源个数可以为 0，应答、授权字段和额外信息字段都使用资源记录（Resource Record，RR）格式。

资源记录格式如下：

32 位域名：资源的名字，和查询报文中的名字一样
16 位类型和类：与查询报文中的字段一样
32 位生存时间：该查询记录结果可被本地客户端缓存多长时间，单位为秒
16 为资源数据长度和资源数据：内容与字段有关，对于类型 A，资源数据就是 IPv4 地址，长度就为 4（以字节为单位）

linux 中的 DNS 配置

linux 使用 /etc/resolv.conf 文件存放 DNS 服务器 IP 地址，可以使用 systemd-resolve --status 命令查看当前正在使用的 DNS 服务器地址。

#使用以下命令查询域名对应的 IP 地址
host -t A <url>

查看 DNS 报文

查看 DNS 报文，还是使用最简单的ping工具来完成：

ping www.baidu.com

Wireshark 只观察 DNS 包即可：

DNS 请求

可以看到一共抓到了 3 次 DNS 请求，下面依次来分析每次有何不同。

第一次请求

结合 16 进制结果以及 Wireshark 的说明来分析：

以太网帧的类型值是 0x86dd，也就是说其打包的上层协议是 IPv6
既然是 IPv6，那么其源和目的 IP 地址就是 16 进制格式的地址，且其打包的上层协议是 UDP（17）
UDP 中指出目标的端口就是 53，这也是 DNS 服务所使用的端口
DNS 协议拆分如下

16 位标识是 0x2508
16 位标志是 0x100，也就是第 8 位为 1，代表要进行递归查询
16 位问题个数为 1，而应答、授权、额外信息为 0
其问题的内容就是 www.baidu.com
查询的类型为 A（1），代表要获取域名对应的 IPv4 地址
查询的类值为 1，代表是 IP 地址

第二次请求

第二次请求与第一次请求不同之处在于：

16 位标识是 0x1780
查询的类型为 AAAA（28），也就是 IPv6 地址

第三次请求

第三次请求相比较前两次不同之处在于：

DNS 16 位标识值是 0x2508
以太网帧的类型值是 0x800，也就是说其打包的上层协议是 IPv4，所以其目的及源地址都是 IPv4 格式

DNS 返回

有了 3 次请求，也就有了 3 次返回。

第一次返回

结合 16 进制结果以及 Wireshark 的说明来分析：

以太网帧的类型值是 0x800，也就是说其打包的上层协议是 IPv4
而 IPv4 的内容正好对应第三次请求的目的地址和源地址，只是方向对调了一下
对 DNS 应答拆分如下：

16 位标识值是 0x2508，也就对应了第三次请求
16 位标志值是 0x8180，代表了这是个应答
16 位应答资源个数为 3，那就是说有 3 个回答
第一个回答的内容是www.baidu.com，且其类型为 CNAME（5），代表该回答是个别名。其生存时间是 21 秒。资源内容（CNAME 的值）是www.a.shifen.com
第二个回答的内容是www.a.shifen.com，且其类型为 A（1），代表值为 IP 地址39.156.66.18
第三个回答的内容是www.a.shifen.com，且其类型为 A（1），代表值为 IP 地址39.156.66.14

第二次返回

第二次返回与第一次返回不同的是：

以太网帧的类型值是 0x86dd，也就是说其打包的上层协议是 IPv6，IPv6 中的地址也是以 IPv6 的格式来表示了
UDP 的 16 位标识是 0x1780，也就对应第二次请求
返回的 DNS 中包含 2 个资源回答，1 个授权回答

第一个回答www.baidu.com，是 CNAME 类型，其内容是www.a.shifen.com
第二个回答www.a.shifen.com，也是 CNAME 类型，其内容是www.wshifen.com

第三次返回

第三次返回与前两次不同的是：

以太网帧的类型值是 0x86dd，也就是说其打包的上层协议是 IPv6，IPv6 中的地址也是以 IPv6 的格式来表示了
此次 DNS 应答中也有 3 次资源应答，前两次都是 CNAME，第三次对www.wshifen.com的内容给出了对应的地址103.235.46.39

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使用 Wireshark 观察 DNS 协议