第14章 DNS：域名系统
14.3 DNS的报文格式
D N S定义了一个用于查询和响应的报文格式。图 1 4 - 3显示这个报文的总体格式。
这个报文由1 2字节长的首部和4个长度可变的字段组成。标识字段由客户程序设置并由服务器返回结果。客户程序通过它来确定响应与查询是否匹配。
16 bit的标志字段被划分为若干子字段，如图 1 4 - 4所示。
我们从最左位开始依次介绍各子字段：
• QR 是1 bit字段：0表示查询报文，1表示响应报文。
• o p c o d e是一个4 bit字段：通常值为0（标准查询），其他值为1（反向查询）和2（服务器状态请求）。
• A A是1 bit标志，表示“授权回答 (authoritative answer)”。该名字服务器是授权于该域的。
• T C是1 bit字段，表示“可截断的 ( t r u n c a t e d )”。使用U D P时，它表示当应答的总长度超过5 1 2字节时，只返回前5 1 2个字节。
• R D是1 bit字段表示“期望递归（ recursion desired）”。该比特能在一个查询中设置，并在响应中返回。这个标志告诉名字服务器必须处理这个查询，也称为一个递归查询。如果该位为0，且被请求的名字服务器没有一个授权回答，它就返回一个能解答该查询的其他名字服务器列表，这称为迭代查询。在后面的例子中，我们将看到这两种类型查询的例子。
• R A是1 bit字段，表示“可用递归”。如果名字服务器支持递归查询，则在响应中将该比特设置为1。在后面的例子中可看到大多数名字服务器都提供递归查询，除了某些根服务器。
• 随后的3 bit字段必须为0。
• r c o d e是一个4 bit的返回码字段。通常的值为 0（没有差错）和3（名字差错）。名字差错只有从一个授权名字服务器上返回，它表示在查询中制定的域名不存在。
随后的 4个16 bit 字段说明最后 4个变长字段中包含的条目数。对于查询报文，问题( q u e s t i o n )数通常是1，而其他3项则均为0。类似地，对于应答报文，回答数至少是 1，剩下的两项可以是0或非0。
14.3.1 DNS查询报文中的问题部分
问题部分中每个问题的格式如图 1 4 - 5所示，通常只有一个问题。
查询名是要查找的名字，它是一个或多个标识符的序列。每个标识符以首字节的计数值来说明随后标识符的字节长度，每个名字以最后字节为 0结束，长度为0的标识符是根标识符。计数字节的值必须是 0 ~ 6 3的数，因为标识符的最大长度仅为 6 3（在本节的后面我们将看到计数字节的最高两比特为1，即值1 9 2 ~ 2 5 5，将用于压缩格式）。不像我们已经看到的许多其他报文格式，该字段无需以整32 bit边界结束，即无需填充字节。
图1 4 - 6显示了如何存储域名g e m i n i . t u c . n o a o . e d u。
每个问题有一个查询类型，而每个响应（也称一个资源记录，我们下面将谈到）也有一个类型。大约有2 0个不同的类型值，其中的一些目前已经过时。图 1 4 - 7显示了其中的一些值。查询类型是类型的一个超集 ( s u p e r s e t )：图中显示的类型值中只有两个能用于查询类型。
最常用的查询类型是 A类型，表示期望获得查询名的 I P地址。一个P T R查询则请求获得一个I P地址对应的域名。这是一个指针查询，我们将在 1 4 . 5节介绍。其他的查询类型将在 1 4 . 6节介绍。
查询类通常是1，指互联网地址（某些站点也支持其他非 I P地址）
14.3.2 DNS响应报文中的资源记录部分
D N S报文中最后的三个字段，回答字段、授权字段和附加信息字段，均采用一种称为资源记录R R（Resource Record）的相同格式。图1 4 - 8显示了资源记录的格式。
域名是记录中资源数据对应的名字。它的格式和前面介绍的查询名字段格式（图 1 4 - 6）相同。
类型说明 R R的类型码。它的值和前面介绍的查询类型值是一样的。类通常为 1，指I n t e r n e t数据。
生存时间字段是客户程序保留该资源记录的秒数。资源记录通常的生存时间值为 2天。资源数据长度说明资源数据的数量。该数据的格式依赖于类型字段的值。对于类型 1（A记录）资源数据是4字节的I P地址。
现在已经介绍了D N S查询和响应的基本格式，我们将使用 t c p d u m p程序来观察具体的交换过程。
