DNS报文格式概述

DNS(Domain Name System)报文是用于域名解析的协议数据单元,分为查询报文和响应报文。所有DNS报文均采用统一的二进制格式,由头部(Header)、问题部分(Question)、回答部分(Answer)、授权部分(Authority)和附加部分(Additional)组成。

DNS报文头部(Header)

头部固定12字节,包含控制字段和计数字段:

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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

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| ID |

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|QR| Opcode |AA|TC|RD|RA| Z | RCODE |

+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

| QDCOUNT |

+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

| ANCOUNT |

+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

| NSCOUNT |

+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

| ARCOUNT |

+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

ID(16位):事务标识符,匹配查询与响应。

QR(1位):0表示查询,1表示响应。

Opcode(4位):操作码,0标准查询,1逆向查询,2服务器状态请求。

AA(1位):权威应答,表示服务器是权威服务器,仅响应报文有效。

TC(1位):截断标志,表示报文超过512字节被截断,只返回前512个字节。

RD(1位):递归查询请求。

RA(1位):响应中指示服务器是否支持递归。

Z(3位):保留字段,请求和应答报文中,它的值必须为 0。

RCODE(4位):响应码,0无错误,1格式错误,2服务器失败,3域名不存在,4查询类型不支持,5拒绝应答等。

QDCOUNT/ANCOUNT/NSCOUNT/ARCOUNT(各16位):分别表示问题、回答、授权和附加记录的数量。

问题部分(Question)

问题部分包含查询的域名和查询类型:

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| QNAME | (可变长度,以0结尾的域名)

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| QTYPE | (16位,查询类型如A、MX等)

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| QCLASS | (16位,通常为IN表示Internet)

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QNAME :域名使用标签序列表示,如www.example.com编码为3www7example3com0。

QTYPE:常见类型包括A(IPv4地址)、AAAA(IPv6地址)、MX(邮件交换记录)等。

QCLASS:通常为1(IN),表示Internet类。

资源记录(RR)格式

回答、授权和附加部分均采用资源记录(Resource Record)格式:

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| NAME | (可变长度,与QNAME格式相同)

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| TYPE | (16位,记录类型)

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| CLASS | (16位,通常为IN)

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| TTL | (32位,生存时间,秒)

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| RDLENGTH | (16位,RDATA的字节长度)

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| RDATA | (可变长度,记录数据)

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RDATA内容 :

A记录:4字节IPv4地址。

AAAA记录:16字节IPv6地址。

MX记录:优先级(16位) + 邮件服务器域名。

CNAME记录:规范名字的域名。

压缩标签(Name Compression)

为减少报文大小,DNS支持域名压缩:

使用2字节指针(格式11xxxxxx xxxxxxxx)指向报文中已出现的域名位置。

例如,若之前出现过example.com,后续可用指针替代重复部分。

查询类型(QTYPE)常见值

A (1):请求主机的 IPv4 地址。

AAAA (28):请求主机的 IPv6 地址。

CNAME (5):请求规范名称(别名解析)。

MX (15):请求邮件交换服务器记录。

NS (2):请求权威名称服务器记录。

PTR (12):反向查询,将 IP 地址解析为域名。

SOA (6):请求域区的起始授权记录(包含管理信息)。

TXT (16):请求文本信息(如 SPF、DKIM 记录)。

SRV (33):请求提供服务的主机及端口号。

资源记录类别(QCLASS)常见值

IN (Internet, 1):默认类别,用于互联网资源记录(如A、AAAA、MX记录等)。

CS (CSNET, 2):历史遗留类别,原用于CSNET网络,现极少使用。

CH (CHAOS, 3):用于CHAOSNET网络的实验性类别。

HS (Hesiod, 4):用于Hesiod目录服务的类别。

ANY (255):通配符类别,表示查询所有类别的记录(需服务器支持)。

SRV的数据格式

**Priority (16位):**优先级,数值越低优先级越高。

**Weight (16位):**权重,用于相同优先级时的负载分配。

**Port (16位):**端口,服务运行的端口号。

**Target (16位):**目标(与QNAME格式相同),指向提供服务的主机。

请求服务器名称格式:_服务._协议.域名(如_sip._tcp.example.com)

示例:A记录查询报文

以下为查询www.example.com的A记录的简化报文(十六进制):

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Header:

00 01 - ID

01 00 - QR=0, Opcode=0, RD=1

00 01 - QDCOUNT=1

00 00 - ANCOUNT=0

00 00 - NSCOUNT=0

00 00 - ARCOUNT=0

Question:

03 77 77 77 07 65 78 61 6D 70 6C 65 03 63 6F 6D 00 - QNAME="www.example.com"

00 01 - QTYPE=A

00 01 - QCLASS=IN