实际应用中基本用不到DNS自己解析
要获取域名在终端下用host 或者nslookup指令
在c里面使用gethostbyname或者getaddrinfo也能将域名解析为ip
如果不想看文章就用上面的函数。
- 一、DNS解析过程
- 二、DNS协议报文格式
- 1 Header（12字节）
- 1.1 Transaction ID (会话标识)（2 字节）
- 1.2 Flags(标志) (2 字节)
- 1.3 数量字段（总共 8 字节）
- 2 正文( 字节)
- 2.1 Queries (查询)
- 2.2 RR (源记录)
- 三、C实现查询DNS
一、DNS解析过程
域名解析总体可分为两大步骤，
第一个步骤是本机向本地域名服务器发出一个 DNS 请求报文，报文里携带需要查询的域名；
第二个步骤是本地域名服务器向本机回应一个 DNS 响应报文，里面包含域名对应的 IP 地址。
从下面对 baidu.com 进行域名解析的报文中可明显看出这两大步骤。
其具体的流程可描述如下：
- 主机 192.168.1.123 先向本地域名服务器 192.168.1.1 进行递归查询
- 本地域名服务器采用迭代查询(192.168.1.1)，向一个根域名服务器(114.114.114.114)进行查询
- 根域名服务器(114.114.114.114)告诉本地域名服务器(192.168.1.1)，下一次应该查询的顶级域名服务器 baidu.com 的 IP 地址
- 本地域名服务器(192.168.1.1)向顶级域名服务器 baidu.com 进行查询
- 顶级域名服务器 .com 告诉本地域名服务器，下一步查询权限服务器 www.baidu.com 的 IP 地址
- 本地域名服务器(192.168.1.1)向权限服务器 www.baidu.com 进行查询
- 权限服务器 www.baidu.com 告诉本地域名服务器(192.168.1.1)所查询的主机的 IP 地址
- 本地域名服务器(192.168.1.1)最后把查询结果36.152.44.96告诉主机(192.168.1.123)
其中有两个概念递归查询和迭代查询：
递归查询： 本机向本地域名服务器发出一次查询请求，就静待最终的结果。如果本地域
名服务器无法解析，自己会以 DNS 客户机的身份向其它域名服务器查询，直到得到最
终的 IP 地址告诉本机
迭代查询： 本地域名服务器向根域名服务器查询，根域名服务器告诉它下一步到哪里去
查询，然后它再去查，每次它都是以客户机的身份去各个服务器查询
是 DNS 报文的 ID 标识，对于请求报文和其对应的应答报文，这个字段请丢和响应时是相同的，通过它可以区分 DNS 应答报文是哪个请求的响应。
1.2 Flags(标志) (2 字节)| 标识 | 解释 |
|---|---|
| QR（1bit） | 查询/响应标志，0 为查询，1 为响应 |
| opcode（4bit） | 0 表示标准查询，1 表示反向查询，2 表示服务器状态请求 |
| AA（1bit） | 表示授权回答 |
| TC（1bit） | 表示可截断的 |
| RD（1bit） | 表示期望递归 |
| RA（1bit） | 表示可用递归 |
| rcode（4bit） | 表示返回码，0 表示没有差错，3 表示名字差错，2 表示服务器错误（Server Failure） |
Questions、Answer RRs、Authority RRs、Additional RRs 各自表示后面的四个区域的数目。
| 标识 | 解释 |
|---|---|
| Questions | 表示查询问题区域节的数量 |
| Answers | 表示回答区域的数量 |
| Authoritative namesversers | 表示授权区域的数量 |
| Additional recoreds | 表示附加区域的数量 |
Name(查询名)： 长度不固定，且不使用填充字节，一般该字段表示的就是需要查询的域名（如果是反向查询，则为 IP，反向查询即由 IP 地址反查域名），一般的格式如下图所示。
Type(查询类型)
| 类型 | 助记符 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | A | 由域名获得 IPv4 地址 |
| 2 | NS | 查询域名服务器 |
| 5 | CNAME | 查询规范名称 |
| 6 | SOA | 开始授权 |
| 11 | WKS | 熟知服务 |
| 12 | PTR | 把 IP 地址转换成域名 |
| 13 | HINFO | 主机信息 |
| 15 | MX | 邮件交换 |
| 28 | AAAA | 由域名获得 IPv6 地址 |
| 252 | AXFR | 传送整个区的请求 |
| 255 | ANY | 对所有记录的请求 |
Class(查询类)
通常为 1，表明是 Internet 数据
源记录(RR) 包括回答区域(Answers)，授权区域(Authoritative nameservers)和附加区域(Additional recoreds)
Name(域名)(2 字节或不定长)：
格式和 Queries 区域的查询名字字段是一样的。
有一点不同就是，当报文中域名重复出现的时候，该字段使用 2 个字节的偏移指针来表示。
比如，在资源记录中，域名通常是查询问题部分的域名的重复，因此用 2 字节的指针来表示，具体格式是最前面的两个高位是 11，用于识别指针。
其余的 14 位从 DNS 报文的开始 处 计 数 （ 从 0 开 始 ）， 指出该报文中的相应字节数 。
**Type(查询类型)**表明资源纪录的类型
Class(查询类)： 对于 Internet 信息，总是 IN
TTL(生存时间)： 以秒为单位，表示的是资源记录的生命周期，一般用于当地址解析程
序取出资源记录后决定保存及使用缓存数据的时间，它同时也可以表明该资源记录的稳
定程度，极为稳定的信息会被分配一个很大的值（比如 86400，这是一天的秒数）。
Data(资源数据)： 该字段是一个可变长字段，表示按照查询段的要求返回的相关资源记录的数
据。可以是 Address（表明查询报文想要的回应是一个 IP 地址）或者 CNAME（表明查询
报文想要的回应是一个规范主机名）等。
#include#include #include #include #include #include #define DNS_SERVER_PORT 53 #define DNS_SERVER_IP "114.114.114.114" #define DNS_HOST 0x01 #define DNS_CNAME 0x05 struct dns_header { unsigned short id; unsigned short flags; unsigned short questions; // 问题数 1 unsigned short answer; // 答案数 unsigned short authority; // 权威答案数 unsigned short additional;// 附加答案数 }; struct dns_question { int length; unsigned char *name; // unsigned short qtype; unsigned short qclass; }; struct dns_item { char *domain; char *ip; }; //client sendto dns server int dns_create_header(struct dns_header *header) { if (header == NULL) return -1; //把传进来的header置空 memset(header, 0, sizeof(struct dns_header)); //给Header的ID随机附值 srandom(time(NULL)); header->id = random(); //标识符大部分好像都是0x0100 header->flags = htons(0x0100); //只有一个问题区域节 header->questions = htons(1); return 0; } // hostname: www.0voice.com // www // 0voice // com // name: 3www60voice3com0 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)); //申请查询名的内存空间，因为name的长度是不固定的 所以多加2个冗余位 question->name = (char*)malloc(strlen(hostname) + 2); if (question->name == NULL) { return -2; } //设置question的数据长度信息 question->length = strlen(hostname) + 2; //设置question的类型 A类 question->qtype = htons(1); //设置question的class 通常为1 question->qclass = htons(1); // name const char delim[2] = "."; char *qname = question->name; //strdup()会先用maolloc()配置与参数s 字符串相同的空间大小，然后将参数hostname字符串的内容复制到该内存地址，然后把该地址返回。 char *hostname_dup = strdup(hostname); //分解字符串 hostname_dup 为一组字符串，delim 为分隔符。 char *token = strtok(hostname_dup, delim); // www.0voice.com //继续分割剩下的字符串 while (token != NULL) { //size_t 为 long unsigned int size_t len = strlen(token); //第一次是www 长度为3 // 更新qname //3www.4xxxx.3com // 先把数字塞进去 *qname = len; // 指向下一个位置 填充后面的内容 qname ++; //把token放到qname里面，复制长度是len+1 是把结尾的/0也放进去了 strncpy(qname, token, len + 1); qname += len; //此处此一个参数填NULL,会继续以delim为分隔符分割上一步分割后的字符串 token = strtok(NULL, delim); //xxxx.com , com } free(hostname_dup); } // struct dns_header *header // struct dns_question *question // char *request int dns_build_request(struct dns_header *header, struct dns_question *question, char *request, int rlen) { if (header == NULL || question == NULL || request == NULL) return -1; memset(request, 0, rlen); // header --> request memcpy(request, header, sizeof(struct dns_header)); int offset = sizeof(struct dns_header); // question --> request // 把question的name放进request memcpy(request+offset, question->name, question->length); offset += question->length; // 把question的type放进request memcpy(request+offset, &question->qtype, sizeof(question->qtype)); offset += sizeof(question->qtype); // 把question的class放进request memcpy(request+offset, &question->qclass, sizeof(question->qclass)); offset += sizeof(question->qclass); //返回request的长度 return offset; } static int is_pointer(int in) { return ((in & 0xC0) == 0xC0); } static void dns_parse_name(unsigned char *chunk, unsigned char *ptr, char *out, int *len) { int flag = 0, n = 0, alen = 0; char *pos = out + (*len); while (1) { flag = (int)ptr[0]; if (flag == 0) break; if (is_pointer(flag)) { n = (int)ptr[1]; ptr = chunk + n; dns_parse_name(chunk, ptr, out, len); break; } else { ptr ++; memcpy(pos, ptr, flag); pos += flag; ptr += flag; *len += flag; if ((int)ptr[0] != 0) { memcpy(pos, ".", 1); pos += 1; (*len) += 1; } } } } //解析响应信息 buffer为response返回的信息 static int dns_parse_response(char *buffer, struct dns_item **domains) { int i = 0; //初始化一个工作指针 指向reponse返回过来的信息的头部 unsigned char *ptr = buffer; // ptr += 4; int querys = ntohs(*(unsigned short*)ptr); ptr += 2; int answers = ntohs(*(unsigned short*)ptr); ptr += 6; for (i = 0; i < querys; i++) { while (1) { int flag = (int)ptr[0]; ptr += (flag + 1); if (flag == 0) break; } ptr += 4; } char cname[128], aname[128], ip[20], netip[4]; int len, type, ttl, datalen; int cnt = 0; struct dns_item *list = (struct dns_item*)calloc(answers, sizeof(struct dns_item)); if (list == NULL) { return -1; } for (i = 0;i < answers;i ++) { bzero(aname, sizeof(aname)); len = 0; dns_parse_name(buffer, ptr, aname, &len); ptr += 2; type = htons(*(unsigned short*)ptr); ptr += 4; ttl = htons(*(unsigned short*)ptr); ptr += 4; datalen = ntohs(*(unsigned short*)ptr); ptr += 2; if (type == DNS_CNAME) { bzero(cname, sizeof(cname)); len = 0; dns_parse_name(buffer, ptr, cname, &len); ptr += datalen; } else if (type == DNS_HOST) { bzero(ip, sizeof(ip)); if (datalen == 4) { memcpy(netip, ptr, datalen); inet_ntop(AF_INET , netip , ip , sizeof(struct sockaddr)); printf("%s has address %sn" , aname, ip); printf("tTime to live: %d minutes , %d secondsn", ttl / 60, ttl % 60); list[cnt].domain = (char *)calloc(strlen(aname) + 1, 1); memcpy(list[cnt].domain, aname, strlen(aname)); list[cnt].ip = (char *)calloc(strlen(ip) + 1, 1); memcpy(list[cnt].ip, ip, strlen(ip)); cnt ++; } ptr += datalen; } } *domains = list; ptr += 2; return cnt; } int dns_client_commit(const char *domain) { //套接字(socket 文件描述符) AF_INET指 IPv4 SOCK_DGRAM是UDP套接字的名字 int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0); if (sockfd < 0) { return -1; } //把目标服务器的信息存在sockaddr_in结构体中 struct sockaddr_in servaddr = {0}; //初始化置空 servaddr.sin_family = AF_INET; //IPv4协议 servaddr.sin_port = htons(DNS_SERVER_PORT); //端口号,htons是将整型变量从主机字节顺序转变成网络字节顺序 //IP地址 是在结构体内嵌套结构体 最内层的s_addr是一个unsigned long类型 //inet_addr()的功能是将一个点分十进制的IP转换成一个长整数型数（unsigned long类型） servaddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(DNS_SERVER_IP); //使用connect()将套接字与特定的IP地址和端口绑定起来,建立这样绑定好数据的连接 // 套接字 sockaddr 结构体变量的指针 addr 变量的大小 int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(servaddr)); //connect() Return 0 on success, -1 for errors. printf("connect : %dn", ret); struct dns_header header = {0}; //Hearder先全部置零 //给Header赋上信息值 dns_create_header(&header); struct dns_question question = {0}; //Question先全部置零 //给question赋上信息值 dns_create_question(&question, domain); //构造一个请求(request)先全部置零 char request[1024] = {0}; int length = dns_build_request(&header, &question, request, 1024); int slen = sendto(sockfd, request, length, 0, (struct sockaddr*)&servaddr, sizeof(struct sockaddr)); //构造一个响应(response)先全部置零 char response[1024] = {0}; //返回的地址 struct sockaddr_in addr; size_t addr_len = sizeof(struct sockaddr_in); int n = recvfrom(sockfd, response, sizeof(response), 0, (struct sockaddr*)&addr, (socklen_t*)&addr_len); //处理接收到的响应 struct dns_item *dns_domain = NULL; // dns_parse_response(response, &dns_domain); for(int i = 0; i < n; i++) { printf("%x",response[i]); } printf("n"); free(dns_domain); //返回接收到的字符数 return n; } int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 2) return -1; dns_client_commit(argv[1]); }
