对DNS域名系统的抓包分析
tcp ip协议层次目录
一、实验目的 (2)
二、相关原理 (3)
2.1 DNS的定义 (3)
2.2 DNS的构成 (3)
2.3 DNS的查询 (3)
2.4 DNS的报文格式 (3)
三、结合具体抓包实例进行的分析 (5)
3.1协议数据包窗口 (5)
3.2协议树窗口 (5)
3.3物理层节点 (6)
3.4数据链路层节点 (6)
3.5 IP节点 (7)
3.6 UDP节点 (8)
3.7DNS节点 (8)
3.7.1DNS请求报文 (8)
3.7.2DNS应答报文 (9)
四、体会与小结 (11)
一、实验目的
通过网络抓包试验，深刻理解TCP/IP协议簇中DNS域名系统的使用方式与报文具体格式与
含义，加强对DNS的理解与应用。
二、相关原理
2.1 DNS的定义
DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，它是由解析器和域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP 地址功能的服务器。其中域名必须对应一个IP地址，而IP地址不一定有域名。域名系统采用类似目录树的等级结构。域名服务器为客户机/服务器模式中的服务器方，它主要有两种形式：主服务器和转发服务器。将域名映射为IP地址的过程就称为“域名解析”。在Internet 上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成，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计算机和服务。当用户在应用程序中输入 DNS 名称时，DNS 服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息，如 IP 地址。因为，你在上网时输入的网址，是通过域名解析系统解析到了相对应的IP地址，这样才能上网。其实，域名的最终指向是IP。
2.2 DNS的构成
在IPV4中IP是由32位二进制数组成的，将这32位二进制数分成4组每组8个二进制数，将这8个二进制数转化成十进制数，就是我们看到的IP地址，其范围是在0～255之间。因为，8个二进制数转化为十进制
数的最大范围就是0～255。现在已开始试运行、将来必将代替IPv4的IPV6中，将以128位二进制数表示一个IP地址。
2.3 DNS的查询
DNS查询可以有两种解释，一种是指客户端查询指定DNS服务器上的资源记录（如A记录），另一种是指查询FQDN名的解析过程。
一、查询DNS服务器上的资源记录
您可以在Windows平台下，使用命令行工具，输入nslookup，返回的结果包括域名对应的IP地址（A记录）、别名（CNAME记录）等。除了以上方法外，还可以通过一些DNS查询站点如国外的国内的查询域名的DNS信息。
二、FQDN名的解析过程查询
若想跟踪一个FQDN名的解析过程，在Linux Shell下输入dig www +trace，返回的结果包括从跟域开始的递归或迭代过程，一直到权威域名服务器。
2.4 DNS的报文格式
DNS报文的首部：
DNS报文首部的后面是可变部分，包括四个小部分。
问题部分由一组问题记录组成。
图2-4 DNS报文问题记录格式
DNS报文的其余三个部分是回答部分、授权部分和附加信息部分，附加信息包含回答部分和授权部分返回的资源所要求的附加信息（如IP地址）。这三部分均由一组资源记录组成，而且仅在应答报文中出现。一条资源记录描述一个域名。
三、结合具体抓包实例进行的分析
3.1协议数据包窗口
从包到达的时间，顺序以及源和目的IP地址可知，这是一对DNS请求与应答报文。下图为1号包与2号包中DNS段的报文分析注释，由此可证明，包1为DNS请求报文，包2为包1的应答报文，请求与应答报文的到达间隔时间为0.000349s，它们的标识字段都为0x001，用于相互匹配。
因为DNS请求报文的目的是请求DNSServer的IP地址，故包1的源IP地址为本机IP，目的IP地址为DNS服务器的IP，包2与包1相反。
3.2协议树窗口
DNS请求报文：
DNS应答报文：
可以看出，DNS请求报文与应答报文链路层的MAC地址相反，请求报文中的源物理地址为本机的物理地址，这与IP地址相对应。此外，DNS请求报文与应答报文传输层中UDP的源端口与目的端口相反，其中请求报文UDP的源端口为客户机动态申请的本地端口，目的端口为DNS所固有的53号周知端口。这两点都体现了DNS请求报文与应答报文间的请求-应答关系。
树节点名称对应的协议层次说明
Frame 物理层
Ethernet II 数据链路层以太网协议
Internet Protocol 网络层IP协议

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