DNS协议分析实验.docx

吉林农业大学实验报告

姓名：李洪爽学号：12145211专业：物联网工程第六次2016年5月16日

实验七DNS协议分析

实验目的
1.学会客户端使用nslookup命令进行域名解析。
2.通过协议分析软件掌握DNS协议的报文格式。
二、实验原理
DNS是域名系统(DomainNameSystem)的缩写，该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。域名是由圆点分开一串单词或缩写组成的，每一个域名都对应一个惟一的IP地址，在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的，DNS就是进行域名解析的服务器
DNS命名用于Internet等TCP/IP网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。DNS是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库而存在。
DNS是一个分层级的分散式名称对应系统，有点像电脑的目录树结构：在最顶端的是一个“root”，然后其下分为好几个基本类别名称，如：com﹑org﹑edu等；再下面是组织名称，如：IBM﹑Microsoft﹑Intel等；继而是主机名称，如：www﹑mail﹑ftp等。一个具体的DNS运作过程如下：
1.当被询问到有关本域名之内的主机名称的时候，DNS服务器会直接做出回答；
2.客户端向服务器提出查询项目；
3.如果所查询的主机名称属于其它域名的话，会检查缓存(Cache)，看看有没有相关资料；
4.如果没有发现，则会转向root服务器查询；
5.然后root服务器会将该域名之下一层授权(authoritative)服务器的位置告知(可能会超过一台)；
6.本地服务器然后会向其中的一台服务器查询，并将这些服务器名单存到缓存中，以备将来之需(省却再向root查询的步骤)；
7.远方服务器回应查询；
8.若该回应并非最后一层的答案，则继续往下一层查询，直到获得客户端所需的结果为止；
9.将查询结果回应给客户端，并同时将结果储存一个备份在自己的缓存里面；10.如果在存放时间尚未过时之前再接到相同的查询，则以存放于缓存里的资料来做回应。
从这个过程我们可以看出，没有任何一台DNS主机会包含所有域名的DNS资料，资料都是分散在全部的DNS服务器中。
DNS协议报文结构
通过研究发现，DNS协议分成包头和数据两部分。如图1所示，该报文由12字节的首部和4个长度可变的字段组成。

以下会详细介绍个字段：
1.标识
标识字段由客户程序设置并有服务器返回结果，16位，在对应的query和response报文中有着相同的ID，可以在抓到的包中配对请求和应答报文，提取相关信息，同时也可以根据他们的时间戳大致估计DNS的相应时间。
2.标志
标志字段长16bit，结构如图2所示：
QR1OpcodeAA1TC1RD1RA1Zero3Rcode4
QR：1bits字段，0表示查询报文，1表示响应报文
Opcode：4bits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）
AA：1bits标志表示授权回答（authoritiveanswer）,该名字服务器是授权于该领域的
TC：1bits字段，表示可截（truncated），使用UDP时，它表示当应答的总长度超过512字节时，只返回前512个字节
RD：1bits字段，表示期望递归，该比特能在一个查询中设置，并在一个响应中返回，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（期望递归）
RA：1bits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bit置为1（可用递归）
zero：必须为0
rcode：是一个4bit的返回码字段，通常值为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，它表示在查询中指定的域名不存在
随后的4个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，问题数通常是1，其他三项为0，类似的，对于应答报文，回答数至少是1，剩余两项可以使0或非0
5.DNS查询报文中每个查询问题的格式
01631查询名查询类型查询类查询名：要查找的名字
查询类：通常值为1，表示是互联网的地址，也就是IP协议族的地址
查询类型：有很多种查询类型，一般最常用的查询类型是A类型（表示查找域名对应的IP地址）和PTR类型（表示查找IP地址对应的域名）
查询名为要查找的名字，它由一个或者多个标示符序列组成，每个标示符已首字符字节数的计数值来说明该表示符长度，每个名字以0结束，计数字节数必须是0~63之间，该字段无需填充字节，如：
6.DNS响应报文中的资源记录格式：

域名：记录中资源数据对应的名字，它的格式和查