DNS用的是TCP协议还是UDP协议

本文详细解析了DNS查询的全过程,包括浏览器、系统、路由器、ISP、根域名、顶级域名和主域名服务器的缓存机制。阐述了DNS在不同场景下使用TCP和UDP协议的原因,以及DNS服务器间数据同步的区域传输过程。

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我们长听大的DNS用的是TCP协议还是UDP协议?

DNS 查询以各种不同的方式进行解析。客户机有时也可通过使用从以前查询获得的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询,也可代表请求客户机来查询或联系其他 DNS 服务器,以完全解析该名称,并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。
另外,客户机自己也可尝试联系其他的 DNS 服务器来解析名称。如果客户机这么做,它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询,该过程称作迭代,即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。
DNS 查询的过程如下图所示。

在这里插入图片描述
1) 浏览器缓存

当用户通过浏览器访问某域名时,浏览器首先会在自己的缓存中查找是否有该域名对应的IP地址(若曾经访问过该域名且没有清空缓存便存在);

2) 系统缓存

当浏览器缓存中无域名对应IP则会自动检查用户计算机系统Hosts文件DNS缓存是否有该域名对应IP;

3) 路由器缓存

当浏览器及系统缓存中均无域名对应IP则进入路由器缓存中检查,以上三步均为客服端的DNS缓存;

4) ISP(互联网服务提供商)DNS缓存

当在用户客服端查找不到域名对应IP地址,则将进入ISP DNS缓存中进行查询。比如你用的是电信的网络,则会进入电信的DNS缓存服务器中进行查找;

5) 根域名服务器

当以上均未完成,则进入根服务器进行查询。全球仅有13台根域名服务器,1个主根域名服务器,其余12为辅根域名服务器。根域名收到请求后会查看区域文件记录,若无则将其管辖范围内顶级域名(如.com)服务器IP告诉本地DNS服务器;

6) 顶级域名服务器

顶级域名服务器收到请求后查看区域文件记录,若无则将其管辖范围内主域名服务器的IP地址告诉本地DNS服务器;

7) 主域名服务器

主域名服务器接受到请求后查询自己的缓存,如果没有则进入下一级域名服务器进行查找,并重复该步骤直至找到正确纪录;

8)保存结果至缓存

本地域名服务器把返回的结果保存到缓存,以备下一次使用,同时将该结果反馈给客户端,客户端通过这个IP地址与web服务器建立链接。

DNS占用53号端口,同时使用TCP和UDP协议。那么DNS在什么情况下使用这两种协议?

DNS在区域传输的时候使用TCP协议,其他时候使用UDP协议。

DNS区域传输的时候使用TCP协议:

1.辅域名服务器会定时(一般3小时)向主域名服务器进行查询以便了解数据是否有变动。如有变动,会执行一次区域传送,进行数据同步。区域传送使用TCP而不是UDP,因为数据同步传送的数据量比一个请求应答的数据量要多得多。

2.TCP是一种可靠连接,保证了数据的准确性。

域名解析时使用UDP协议:

客户端向DNS服务器查询域名,一般返回的内容都不超过512字节,用UDP传输即可。不用经过三次握手,这样DNS服务器负载更低,响应更快。理论上说,客户端也可以指定向DNS服务器查询时用TCP,但事实上,很多DNS服务器进行配置的时候,仅支持UDP查询包。

DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议,其它时候则使用UDP协议;
DNS的规范规定了2种类型的DNS服务器,一个叫主DNS服务器,一个叫辅助DNS服务器。在一个区中主DNS服务器从自己本机的数据文件中读取该区的DNS数据信息,而辅助DNS服务器则从区的主DNS服务器中读取该区的DNS数据信息。当一个辅助DNS服务器启动时,它需要与主DNS服务器通信,并加载数据信息,这就叫做区传送(zone transfer)。

为什么既使用TCP又使用UDP?
首先了解一下TCP与UDP传送字节的长度限制:
UDP报文的最大长度为512字节,而TCP则允许报文长度超过512字节。当DNS查询超过512字节时,协议的TC标志出现删除标志,这时则使用TCP发送。通常传统的UDP报文一般不会大于512字节。

区域传送时使用TCP,主要有一下两点考虑:
1.辅域名服务器会定时(一般时3小时)向主域名服务器进行查询以便了解数据是否有变动。如有变动,则会执行一次区域传送,进行数据同步。区域传送将使用TCP而不是UDP,因为数据同步传送的数据量比一个请求和应答的数据量要多得多。
2.TCP是一种可靠的连接,保证了数据的准确性。

域名解析时使用UDP协议:
客户端向DNS服务器查询域名,一般返回的内容都不超过512字节,用UDP传输即可。不用经过TCP三次握手,这样DNS服务器负载更低,响应更快。虽然从理论上说,客户端也可以指定向DNS服务器查询的时候使用TCP,但事实上,很多DNS服务器进行配置的时候,仅支持UDP查询包。

参考文献

https://www.cnblogs.com/wuyepeng/p/9835839.html

https://www.zhihu.com/question/23042131

### DNS协议使用的传输层协议类型 DNS协议既可以使用TCP也可以使用UDP,具体取决于不同的场景需求。 #### 1. DNS 使用 UDP 的场景 DNS在绝大多数情况下使用的是UDP协议。这是因为UDP具有较低的延迟和简单的通信模型,非常适合于快速完成的小型查询操作。当DNS查询的响应数据小于等于512字节时,通常会选择UDP作为其传输方式[^4]。此外,由于UDP无需建立连接即可直接发送数据包,因此它能够显著提升查询效率并减少服务器负载[^3]。 #### 2. DNS 使用 TCP 的场景 尽管大部分时间里DNS依赖于UDP来执行基本功能,但在某些特殊条件下则改用TCP来进行更复杂的交互过程。这些条件主要包括但不限于以下几种情形之一:如果应答消息长度超过512字节而触发TC(Truncation)标志位,则客户端需重新尝试利用TCP发起新的请求以便获取完整的记录信息;或者是在涉及区域传送(Zone Transfer)这种大规模数据交换活动期间也会切换至更为可靠的TCP通道上进行处理[^1]。 #### 3. 总结对比 | 特性 | UDP | TCP | |-----------------|---------------------------------------------------------------------------------------|-------------------------------------------------------------------------------------| | **可靠性** | 不可靠,可能丢失或乱序 | 可靠,确保数据按顺序到达 | | **连接模式** | 无连接 | 面向连接 | | **适用场合** | 小型、频繁的DNS查询 | 大型数据传输如区传递 | | **性能表现** | 更高效,低延迟 | 较慢启动阶段因三次握手增加了一些额外的时间成本 | 综上所述,在日常标准询问过程中采用轻便快捷又经济实惠的用户数据报协议即能满足实际需要;然而一旦遇到超出常规范围之外的任务比如大文件下载或是更新同步等情况之下就必须依靠具备高度稳定性的传输控制协议才能顺利完成整个流程[^2]。 ```python import socket def dns_query(domain, use_tcp=False): sock_type = socket.SOCK_DGRAM if not use_tcp else socket.SOCK_STREAM with socket.socket(socket.AF_INET, sock_type) as s: server_address = ('8.8.8.8', 53) message = b'\xaa\xaa\x01\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x07example\x03com\x00\x00\x01\x00\x01' try: if use_tcp: s.connect(server_address) length = len(message).to_bytes(2, 'big') s.send(length + message) data = s.recv(1024)[2:] else: s.sendto(message, server_address) data, _ = s.recvfrom(4096) return data.hex() excep
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