什么是‘包裹DNS’？它如何影响网络通信？

包裹DNS：详细解析与应用

一、什么是包裹DNS

包裹DNS（Encapsulated DNS）是指在进行域名系统（DNS）查询时，将DNS请求和响应数据通过某种协议或机制进行封装，以实现特定的功能或提高安全性，在DNS over HTTPS（DoH）中，DNS查询是通过HTTPS协议进行的，从而保护了用户的隐私和安全。

二、包裹DNS的层次基础

顶级域与二级域

顶级域：如.com、.org、.net等，这些是最顶层的域名。

二级域：如example.com中的example部分。

资源记录类型

A记录：将域名映射到IPv4地址。

AAAA记录：将域名映射到IPv6地址。

CNAME记录：将域名映射到另一个域名。

TXT记录：存储文本信息，常用于SPF记录以防止邮件伪造。

三、DNS报文格式详解

标识

用于匹配请求和响应报文。

标志

QR：查询报文为0，响应报文为1。

opcode：操作代码，0表示标准查询。

AA：授权回答。

TC：可截断的，使用UDP时表示应答长度超过512字节。

RD：期望递归。

RA：可用递归。

zero：保留字段，必须为0。

rcode：返回码字段，0表示没有错误。

3. 问题数、回答数、授权资源记录数、额外资源记录数

分别占用两个字节，表示对应的数量。

四、DNS报文查询示例

查询百度域名的IP地址

   host i A www.baidu.com

输出：

   ;; ANSWER SECTION:
   WWW.BAIDU.COM. 300 IN A 119.75.218.77

利用tcpdump捕获DNS流量

   tcpdump i any port 53

示例输出：

   IP 172.30.94.138.17956 > 112.4.0.55.53: 40192+ A? www.baidu.com. (31)
   IP 112.4.0.55.53 > 172.30.94.138.17956: 40192 3/0/0 CNAME www.a.shifen.com., A 119.75.218.77 (90)

五、高速缓存与递归查询

高速缓存

用于临时存储DNS查询结果，以提高性能和减少延迟。

浏览器缓存：存储最近访问过的域名及其IP地址。

操作系统缓存：通常通过/etc/hosts文件配置。

递归查询与迭代查询

递归查询：服务器为客户机完全解析域名（直到获得最终的IP地址）并返回结果。

迭代查询：服务器为客户提供下一个应该查询的位置，由客户端继续查询。

六、常见DNS攻击及防御措施

常见攻击

中间人攻击：拦截并篡改DNS请求和响应。

缓存投毒：向DNS缓存中注入虚假信息。

防御措施

DNSSEC：为DNS添加数字签名，防止数据被篡改。

DoH/DoT：通过HTTPS或TLS加密DNS查询，保护隐私和数据完整性。

七、相关问题与解答

1. 什么是DoH，它如何提高DNS的安全性？

答：DoH（DNS over HTTPS）是一种通过HTTPS协议传输DNS查询的方式，能够加密DNS请求和响应，防止中间人攻击和窃听，从而提高DNS的安全性和隐私性。

2. 为什么需要DNS缓存，它是如何工作的？

答：DNS缓存用于临时存储DNS查询结果，以减少查询延迟和网络负载，当客户端发起域名请求时，系统首先检查本地缓存是否有该域名的记录，如果有则直接使用，否则再向外部DNS服务器查询并将结果存入缓存。