DNS编程详细介绍
一、基本概念
DNS(Domain Name System)是域名系统的缩写,它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便地访问互联网。
二、工作原理
1、查询过程:当用户输入一个域名时,操作系统会首先向本地DNS服务器发起查询请求,如果本地DNS服务器缓存中没有该域名的记录,它会代表客户端向其他DNS服务器进行查询,直到得到答案,然后将结果返回给客户端。
2、解析方式:DNS查询有两种主要方式,递归查询和迭代查询,递归查询是指DNS服务器为客户机完全解析域名(直到获得最终的IP地址)的过程,而迭代查询则是DNS服务器为客户机提供部分解析结果,直到客户机获得最终的解析结果。
三、DNS报文结构
DNS协议涉及的报文主要包括查询报文和响应报文两种,每个报文由以下几个部分组成:
Header(头部):包含标识、标志、问题数、回答数、权威资源记录数和附加资源记录数等信息。
Question(问题):包含需要查询的域名和查询类型(如A记录、MX记录等)。
Answer(回答):包含查询到的域名对应的IP地址或其他信息。
Authority(授权):包含关于该域名的授权信息。
Additional(附加):包含附加的信息,如邮件服务器的地址等。
四、编程实现
以下是使用C语言实现DNS域名解析的基本步骤和示例代码:
1、填充Header:初始化DNS头部,包括ID、标志和问题数等信息。
int dns_create_header(struct dns_header *header) { if (header == NULL) return 1; memset(header, 0, sizeof(struct dns_header)); srandom(time(NULL)); header>id = random(); header>flags = htons(0x0100); //标准查询 header>questions = htons(1); return 0; }
2、填充Question:根据传入的域名,填充DNS查询部分。
int dns_create_question(struct dns_question *question, const char *hostname) { if (question == NULL || hostname == NULL) return 1; memset(question, 0, sizeof(struct dns_question)); question>name = (char*)malloc(strlen(hostname) + 2); if (question>name == NULL) { return 2; } question>length = strlen(hostname) + 2; question>qtype = htons(1); //查询类型为A记录 question>qclass = htons(1); //查询类为Internet数据 //转换域名格式,例如将www.baidu.com转换为3www5baidu3com0 const char delim[2] = "."; char *qname = question>name; char *hostname_dup = strdup(hostname); char *token = strtok(hostname_dup, delim); while (token != NULL) { size_t len = strlen(token); *qname = len; qname++; strncpy(qname, token, len+1); qname += len; token = strtok(NULL, delim); } free(hostname_dup); return 0; }
3、发送请求并接收响应:通过UDP协议向DNS服务器发送查询请求,并等待接收响应。
4、解析响应:解析DNS响应报文,提取出所需的信息(如IP地址)。
五、相关问题与解答
问题1:为什么需要DNS?
答:因为人们更容易记住名字而不是数字,DNS服务的出现建立了IP地址和域名之间的对应关系,方便了人们的使用。
问题2:DNS解析过程中,递归查询和迭代查询有什么区别?
答:递归查询是指DNS服务器为客户机完全解析域名(直到获得最终的IP地址)的过程;而迭代查询则是DNS服务器为客户机提供部分解析结果,直到客户机获得最终的解析结果。
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