DNS概述
DNS（Domain Name System）作为互联网的核心服务，通过分布式数据库实现域名与IP地址的映射，使得用户无需记忆复杂的数字串即可访问网络资源。其层次化命名结构由根域、顶级域（如.com）、二级域等组成，通过全球13组根服务器集群支撑分布式查询。
域名解析流程
完整的DNS解析过程分为以下步骤：
- 浏览器检查本地缓存，若存在有效记录则直接返回IP地址
- 查询操作系统hosts文件，未命中则向递归DNS服务器发送请求
- 递归服务器依次查询根服务器→顶级域服务器→权威服务器，完成迭代查询
- 最终IP地址通过响应链返回客户端，并缓存至各级服务器
该过程采用UDP协议（端口53）进行通信，兼顾效率与实时性需求。
DNS报文结构
标准DNS报文由头部和正文构成：
| 字段 | 长度 | 功能 |
|---|---|---|
| Transaction ID | 16bit | 请求响应标识 |
| Flags | 16bit | 包含QR（查询/响应）、OPCODE等控制位 |
| Questions | 16bit | 问题记录数 |
| Answer RRs | 16bit | 回答资源记录数 |
正文部分包含四类记录：问题区（查询域名）、回答区（IP地址）、授权区（NS记录）、附加区（额外信息）。
报文示例分析
通过Wireshark捕获的典型请求报文包含：
- 事务ID：0x5a1e（随机生成）
- 标志位：QR=0（查询），RD=1（要求递归）
- 问题区：QNAME=www.example.com，QTYPE=A
响应报文补充Answer RRs字段，携带解析出的IPv4地址及TTL值。
结论
DNS通过分层架构和标准报文格式实现高效域名解析，其递归/迭代混合查询机制在保证准确性的同时降低系统负载。理解报文结构对网络诊断和性能优化具有重要意义，随着IPv6和DNSSEC的普及，DNS协议仍在持续演进。
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