S默认采用UDP端口53传送查询和响应信息,特殊情况下也使用TCP端口5
DNS采用什么端口传送
DNS
域名系统(Domain Name System,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,能够使人更方便地访问互联网,而不需要记住能够被机器直接读取的IP数串,DNS主要通过特定的端口来实现域名解析请求与响应的传输,从而确保网络通信中域名到IP地址转换的顺利进行。
DNS使用的端口
(一)标准查询端口
- UDP端口53:DNS主要是基于UDP协议进行工作,其标准查询端口为53,当客户端发起一个DNS查询请求时,会将该请求封装在UDP数据包中,并设置目的端口为53,然后发送给DNS服务器,当我们在浏览器中输入一个网址(如www.example.com),计算机会向配置的DNS服务器的53端口发送一个查询该域名对应IP地址的请求,UDP是一种无连接的协议,它适用于这种简单的查询 响应模式,因为查询请求通常较小,且不需要建立复杂的连接过程,这样可以快速地将查询请求发送出去并等待响应。
- TCP端口53:虽然DNS主要使用UDP端口53进行查询,但在某些情况下也会使用TCP端口53,当DNS查询的响应数据量较大,超过了UDP数据包所能承载的大小(UDP数据包最大长度为512字节,除去IP头和UDP头等开销,实际可用于数据的部分更小)时,就会切换到TCP协议,这种情况常见于区域传送(即主DNS服务器向辅助DNS服务器同步整个区域的数据)或者复杂的查询场景,如查询包含大量记录的域名相关信息等,TCP是一种面向连接的协议,它能够保证数据的可靠传输,通过三次握手建立连接,然后按照顺序传输数据,最后再断开连接,确保完整的数据传输过程。
(二)端口选择的考量因素
因素 | 详细说明 |
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协议特性 | UDP具有简单、高效的特点,适合快速传输小尺寸的查询请求,但由于其不可靠性,对于大数据量或需要可靠传输的情况不适用,TCP则提供了可靠的连接和数据传输机制,能够处理大数据量的传输,但相对开销较大,连接建立和拆除过程较复杂。 |
查询类型 | 标准的日常域名解析查询,一般只需要获取对应的IP地址,数据量小,UDP端口53足以满足需求,而对于区域传送等涉及大量数据传输的操作,为了保证数据的完整性和准确性,就需要使用TCP端口53。 |
网络环境 | 在简单、稳定的网络环境中,UDP的快速查询特性能够很好地发挥作用,减少网络延迟,如果网络环境较差,存在丢包等情况,对于重要的、需要完整接收的DNS数据传输(如区域传送),TCP的可靠性就显得尤为重要。 |
DNS端口的工作流程
(一)基于UDP端口53的查询流程
- 客户端发起查询:客户端应用程序(如浏览器、邮件客户端等)需要将域名解析为IP地址时,会构造一个DNS查询报文,这个报文包含要查询的域名、查询类型(如A记录查询,即查询域名对应的IPv4地址)等信息,然后将该报文封装在UDP数据包中,源端口为客户端临时分配的一个高端口号(通常大于1024),目的端口设置为53,并发送给配置的DNS服务器的IP地址。
- DNS服务器接收查询:DNS服务器监听在UDP端口53上,当收到客户端发来的查询数据包后,会解析其中的内容,提取出要查询的域名和查询类型等信息。
- 服务器处理查询并响应:DNS服务器根据查询的域名在自己的数据库中进行查找,或者通过递归查询其他DNS服务器来获取结果,一旦得到查询结果,会构造一个DNS响应报文,将查询的域名对应的IP地址(或其他相关记录)等信息填入响应报文中,然后同样封装在UDP数据包中,源端口为53,目的端口为客户端发送查询时的源端口,再发送回客户端。
- 客户端接收响应:客户端在发送查询后,会在一段时间内(通过设置超时时间)监听UDP端口等待响应,当收到来自DNS服务器53端口发来的响应数据包后,会解析其中的内容,获取到域名对应的IP地址,然后就可以继续进行网络通信了,比如浏览器就可以使用该IP地址与目标服务器建立连接。
(二)基于TCP端口53的区域传送流程
- 辅助DNS服务器发起请求:辅助DNS服务器为了与主DNS服务器进行区域传送,会先向主DNS服务器的TCP端口53发起连接请求,通过三次握手建立TCP连接,在请求中会表明是要进行区域传送以及相关的认证信息(如果有的话)。
- 主DNS服务器验证并响应:主DNS服务器收到辅助DNS服务器的连接请求后,会验证其身份(如检查密码等认证信息)和权限,如果验证通过,主DNS服务器会开始将存储的区域内的所有DNS记录按照一定的格式打包,通过TCP连接逐序发送给辅助DNS服务器,由于TCP的可靠性,能够确保这些大量的数据完整、准确地传输,即使中间出现网络故障导致部分数据包丢失,也会通过TCP的重传机制进行补传。
- 辅助DNS服务器接收并存储:辅助DNS服务器在接收到主DNS服务器发来的区域数据后,会将这些数据存储到自己的数据库中,完成区域传送过程,然后在后续的域名解析服务中,就可以使用这些同步过来的数据来响应客户端的查询了,辅助DNS服务器会关闭TCP连接,结束本次区域传送操作。
相关问题与解答
(一)问题一:为什么DNS默认使用UDP端口53而不是TCP端口53进行常规查询?
答:这是因为常规的DNS查询请求和响应数据量通常较小,UDP协议的无连接特性使其能够快速地将查询请求发送出去并接收响应,无需建立和维护复杂的连接状态,从而减少了网络开销和延迟,而TCP协议虽然可靠,但它的连接建立和拆除过程相对复杂,对于这种简单的、小数据量的查询场景来说,效率不如UDP高,只有当查询需要传输大量数据(如区域传送)或者对可靠性要求极高(如防止数据丢失或损坏)时,才会使用TCP端口53。
(二)问题二:如果网络中阻止了UDP端口53的通信,会对上网产生什么影响?
答:如果网络中阻止了UDP端口53的通信,那么客户端将无法向DNS服务器发送标准的DNS查询请求,也就无法将域名解析为IP地址,这意味着像在浏览器中输入网址访问网站、使用邮件客户端收发邮件等依赖域名解析的操作都无法正常进行,因为计算机不知道要访问的目标服务器的IP地址,无法建立网络连接,如果是通过一些特殊的配置(如使用了其他非标准端口进行DNS查询或者采用了绕过封锁的技术等)或者在进行区域传送等操作时(此时可通过TCP端口53),可能还会有一定的DNS服务可用,
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