DNS為什么用TCP和UDP

1、DNS為什么用TCP和UDPDNS同時(shí)占用UDP和TCP端口53是公認(rèn)的，這種單個(gè)應(yīng)用協(xié)議同時(shí)使用兩種傳輸協(xié)議的情況在TCP/IP棧也算是個(gè)另類。但很少有人知道DNS分別在什么情況下使用這兩種協(xié)議。先簡(jiǎn)單介紹下TCP與UDP。TCP是一種面向連接的協(xié)議，提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，一般服務(wù)質(zhì)量要求比較高的情況，使用這個(gè)協(xié)議。UDP-用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，是一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，提供面向事務(wù)的簡(jiǎn)單不可靠信息傳送服務(wù)。TCP與UDP的區(qū)別：UDP和TCP協(xié)議的主要區(qū)別是兩者在如何實(shí)現(xiàn)信息的可靠傳遞方面不同。TCP協(xié)議中包含了專門的傳遞保證機(jī)制，當(dāng)數(shù)據(jù)接收方收到發(fā)送方傳來(lái)的信息時(shí)，會(huì)自動(dòng)向發(fā)送方發(fā)出確認(rèn)消息；發(fā)

2、送方只有在接收到該確認(rèn)消息之后才繼續(xù)傳送其它信息，否則將一直等待直到收到確認(rèn)信息為止。與TCP不同，UDP協(xié)議并不提供數(shù)據(jù)傳送的保證機(jī)制。如果在從發(fā)送方到接收方的傳遞過(guò)程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)的丟失，協(xié)議本身并不能做出任何檢測(cè)或提示。因此，通常人們把UDP協(xié)議稱為不可靠的傳輸協(xié)議。相對(duì)于TCP協(xié)議，UDP協(xié)議的另外一個(gè)不同之處在于如何接收突發(fā)性的多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。不同于TCP,UDP并不能確保數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收順序。事實(shí)上，UDP協(xié)議的這種亂序性基本上很少出現(xiàn)，通常只會(huì)在網(wǎng)絡(luò)非常擁擠的情況下才有可能發(fā)生既然UDP是一種不可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，那么還有什么使用價(jià)值或必要呢？其實(shí)不然，在有些情況下UDP協(xié)議可能會(huì)變得非常

3、有用。因?yàn)閁DP具有TCP所望塵莫及的速度優(yōu)勢(shì)。雖然TCP協(xié)議中植入了各種安全保障功能，但是在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中會(huì)占用大量的系統(tǒng)開(kāi)銷，無(wú)疑使速度受到嚴(yán)重的影響。反觀UDP由于排除了信息可靠傳遞機(jī)制，將安全和排序等功能移交給上層應(yīng)用來(lái)完成，極大降低了執(zhí)行時(shí)間，使速度得到了保證。DNS在進(jìn)行區(qū)域傳輸?shù)臅r(shí)候使用TCP協(xié)議，其它時(shí)候則使用UDP協(xié)議；DNS的規(guī)范規(guī)定了2種類型的DNS服務(wù)器，一個(gè)叫主DNS服務(wù)器，一個(gè)叫輔助DNS服務(wù)器。在一個(gè)區(qū)中主DNS服務(wù)器從自己本機(jī)的數(shù)據(jù)文件中讀取該區(qū)的DNS數(shù)據(jù)信息，而輔助DNS服務(wù)器則從區(qū)的主DNS服務(wù)器中讀取該區(qū)的DNS數(shù)據(jù)信息。當(dāng)一個(gè)輔助DNS服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)，

4、它需要與主DNS服務(wù)器通信，并加載數(shù)據(jù)信息，這就叫做區(qū)傳送(zonetransfer)。為什么既使用TCP又使用UDP?首先了解一下TCP與UDP傳送字節(jié)的長(zhǎng)度限制：UDP報(bào)文的最大長(zhǎng)度為512字節(jié)，而TCP則允許報(bào)文長(zhǎng)度超過(guò)512字節(jié)。當(dāng)DNS查詢超過(guò)512字節(jié)時(shí)，協(xié)議的TC標(biāo)志出現(xiàn)刪除標(biāo)志，這時(shí)則使用TCP發(fā)送。通常傳統(tǒng)的UDP報(bào)文一般不會(huì)大于512字節(jié)。區(qū)域傳送時(shí)使用TCP,主要有一下兩點(diǎn)考慮：1 .輔域名服務(wù)器會(huì)定時(shí)（一般時(shí)3小時(shí)）向主域名服務(wù)器進(jìn)行查詢以便了解數(shù)據(jù)是否有變動(dòng)。如有變動(dòng)，則會(huì)執(zhí)行一次區(qū)域傳送，進(jìn)行數(shù)據(jù)同步。區(qū)域傳送將使用TCP而不是UDP,因?yàn)閿?shù)據(jù)同步傳送的數(shù)據(jù)量比一個(gè)

5、請(qǐng)求和應(yīng)答的數(shù)據(jù)量要多得多。2 .TCP是一種可靠的連接，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。域名解析時(shí)使用UDP協(xié)議：客戶端向DNS服務(wù)器查詢域名，一般返回的內(nèi)容都不超過(guò)512字節(jié)，用UDP傳輸即可。不用經(jīng)過(guò)TCP三次握手，這樣DNS服務(wù)器負(fù)載更低，響應(yīng)更快。雖然從理論上說(shuō)，客戶端也可以指定向DNS服務(wù)器查詢的時(shí)候使用TCP,但事實(shí)上，很多DNS服務(wù)器進(jìn)行配置的時(shí)候，僅支持UDP查詢包。UDPUDP與TCP的主要區(qū)別在于UDP不一定提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。事實(shí)上，該協(xié)議不能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤地到達(dá)目的地。UDP在許多方面非常有效。當(dāng)某個(gè)程序的目標(biāo)是盡快地傳輸盡可能多的信息時(shí)（其中任意給定數(shù)據(jù)的重要性相對(duì)較低），可

6、使用UDP。ICQ短消息使用UDP協(xié)議發(fā)送消息。許多程序?qū)⑹褂脝为?dú)的TCP連接和單獨(dú)的UDP連接。重要的狀態(tài)信息隨可靠的TCP連接發(fā)送，而主數(shù)據(jù)流通過(guò)UDP發(fā)送。TCPTCP的目的是提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸，并在相互進(jìn)行通信的設(shè)備或服務(wù)之間保持一個(gè)虛擬連接。TCP在數(shù)據(jù)包接收無(wú)序、丟失或在交付期間被破壞時(shí)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)恢復(fù)。它通過(guò)為其發(fā)送的每個(gè)數(shù)據(jù)包提供一個(gè)序號(hào)來(lái)完成此恢復(fù)。記住，較低的網(wǎng)絡(luò)層會(huì)將每個(gè)數(shù)據(jù)包視為一個(gè)獨(dú)立的單元，因此，數(shù)據(jù)包可以沿完全不同的路徑發(fā)送，即使它們都是同一消息的組成部分。這種路由與網(wǎng)絡(luò)層處理分段和重新組裝數(shù)據(jù)包的方式非常相似，只是級(jí)別更高而已。為確保正確地接收數(shù)據(jù)，TCP要求在目

7、標(biāo)計(jì)算機(jī)成功收到數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)回一個(gè)確認(rèn)（即ACK）0如果在某個(gè)時(shí)限內(nèi)未收到相應(yīng)的ACK,將重新傳送數(shù)據(jù)包。如果網(wǎng)絡(luò)擁塞，這種重新傳送將導(dǎo)致發(fā)送的數(shù)據(jù)包重復(fù)。但是，接收計(jì)算機(jī)可使用數(shù)據(jù)包的序號(hào)來(lái)確定它是否為重復(fù)數(shù)據(jù)包，并在必要時(shí)丟棄它。TCP與UDP的選擇如果比較UDP包和TCP包的結(jié)構(gòu)，很明顯UDP包不具備TCP包復(fù)雜的可靠性與控制機(jī)制。與TCP協(xié)議相同，UDP的源端口數(shù)和目的端口數(shù)也都支持一臺(tái)主機(jī)上的多個(gè)應(yīng)用。一個(gè)16位的UDP包包含了一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的頭部和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度，校驗(yàn)碼域使其可以進(jìn)行整體校驗(yàn)。（許多應(yīng)用只支持UDP,如：多媒體數(shù)據(jù)流，不產(chǎn)生任何額外的數(shù)據(jù)，即使知道有破壞的包也不進(jìn)行重發(fā)。）很明

8、顯，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅鼙仨氉屛挥跀?shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾?、可控制性和可靠性時(shí)，TCP協(xié)議是當(dāng)然的選擇。當(dāng)強(qiáng)調(diào)傳輸性能而不是傳輸?shù)耐暾詴r(shí)，如：音頻和多媒體應(yīng)用，UDP是最好的選擇。在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間很短，以至于此前的連接過(guò)程成為整個(gè)流量主體的情況下，UDP也是一個(gè)好的選擇，如：DNS交換。把SNMP建立在UDP上的部分原因是設(shè)計(jì)者認(rèn)為當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)阻塞時(shí)，UDP較低的開(kāi)銷使其有更好的機(jī)會(huì)去傳送管理數(shù)據(jù)。TCP豐富的功能有時(shí)會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)料的性能低下，但是我們相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，TCP可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接將會(huì)用于絕大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。TCP（TransmissionControlProtocol,傳輸控制協(xié)議）是基于連接的

9、協(xié)議，也就是說(shuō)，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對(duì)方建立可靠的連接。一個(gè)TCP連接必須要經(jīng)過(guò)三次“對(duì)話”才能建立起來(lái)。三次對(duì)話的簡(jiǎn)單過(guò)程：主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)包：“我想給你發(fā)數(shù)據(jù)，可以嗎？"，這是第一次對(duì)話；主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送同意連接和要求同步（同步就是兩臺(tái)主機(jī)一個(gè)在發(fā)送，一個(gè)在接收，協(xié)調(diào)工作）的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)？"，這是第二次對(duì)話；主機(jī)A再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī)B的要求同步：“我現(xiàn)在就發(fā)，你接著吧！"，這是第三次對(duì)話。三次“對(duì)話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步，經(jīng)過(guò)三次“對(duì)話”之后，主機(jī)A才向主機(jī)B正式發(fā)送數(shù)據(jù)。UDP（UserDataProto

10、col,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是與TCP相對(duì)應(yīng)的協(xié)議。它是面向非連接的協(xié)議，它不與對(duì)方建立連接，而是直接就把數(shù)據(jù)包發(fā)送過(guò)去！UDP適用于一次只傳送少量數(shù)據(jù)、對(duì)可靠性要求不高的應(yīng)用環(huán)境。比如，我們經(jīng)常使用“ping”命令來(lái)測(cè)試兩臺(tái)主機(jī)之TCP/IP通信是否正常，其實(shí)“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對(duì)方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來(lái)，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。例如，在默認(rèn)狀態(tài)下，一次“ping”操祚發(fā)遨據(jù)包（如圖2所示）。大家可以看到，發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)量是4包，收到的也是4包（因?yàn)閷?duì)方主機(jī)收到后會(huì)發(fā)回一個(gè)確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)包）。這充分說(shuō)明了UDP協(xié)議是面向非連接的協(xié)

11、議，沒(méi)有建立連接的過(guò)程。正因?yàn)閁DP協(xié)議沒(méi)有連接的過(guò)程，所以它的通信效果高；但也正因?yàn)槿绱?，它的可靠性不如TCP協(xié)議高。QQ就使用UDP發(fā)消息，因此有時(shí)會(huì)出現(xiàn)收不到消息的情況。HTTP是用TCP協(xié)議傳輸?shù)?。TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的區(qū)別TCP基于面向連接的協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸可靠，傳輸速度慢，適用于傳輸大量數(shù)據(jù)，可靠性要求高的場(chǎng)合。UDP協(xié)議面向非連接協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸不可靠，傳輸速度快，適用于一次只傳送少量數(shù)據(jù)、對(duì)可靠性要求不高的應(yīng)用環(huán)境。面向連接的TCP“面向連接”就是在正式通信前必須要與對(duì)方建立起連接。比如你給別人打電話,必須等線路接通了、對(duì)方拿起話筒才能相互通話。TCP協(xié)議能為應(yīng)用程序提供可靠的通

12、信連接，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)出的字節(jié)流無(wú)差錯(cuò)地發(fā)往網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)，對(duì)可靠性要求高的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)往往使用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。面向非連接的UDP協(xié)議“面向非連接”就是在正式通信前不必與對(duì)方先建立連接，不管對(duì)方狀態(tài)就直接發(fā)送。汝與現(xiàn)在風(fēng)行的手機(jī)短信非常相似：你在發(fā)短信的時(shí)候，只需要輸入對(duì)方手機(jī)就OK了0UDP適用于一次只傳送少量數(shù)據(jù)、對(duì)可靠性要求不高的應(yīng)用環(huán)境UDP協(xié)議是面向非連接的協(xié)議，沒(méi)有建立連接的過(guò)程。正因?yàn)閁DP協(xié)議沒(méi)有連接的過(guò)程，所以它的通信效果高；但也正因?yàn)槿绱?，它的可靠性不如TCP協(xié)議高。QQ就使用UDP發(fā)消息，因此有時(shí)會(huì)出現(xiàn)收不到消息的情況。TCP協(xié)議與UDP協(xié)議支持的應(yīng)用協(xié)議TCP支持的應(yīng)用協(xié)議主要有：Telnet、FTP、SMTP等；UDP支持的應(yīng)用層協(xié)議主要有：NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）、SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、DNS（主域名稱系統(tǒng)）、TFTP（通用文件傳輸協(xié)議）等。TCP和UDP都是位于OSI模型中的傳輸層中。TCP優(yōu)點(diǎn)