DNS为什么既使用TCP又使用UDP？

Contents

1. 1. TCP与UDP协议
   1. 1.1. 区别如下
   2. 1.2. 简要总结
2. 2. 为什么DNS既使用TCP又使用UDP？
   1. 2.1. DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议，其它时候则使用UDP协议；
   2. 2.2. 为什么既使用TCP又使用UDP？
   3. 2.3. 区域传送时使用TCP，主要有一下两点考虑
   4. 2.4. 域名解析时使用UDP协议
3. 3. 总结
4. 4. 参考链接

在 https://scoolor.github.io/2018/11/10/dns/ 一文中简单整理了DNS协议的一些知识，其中涉及到DNS协议同时会占用53端口，且同时使用UDP和TCP协议，我们使用Wireshark抓包，看到在解析时仅仅使用了UDP协议，这是为什么呢？本文简要说明一下。

TCP与UDP协议

首先简要介绍一下TCP和UDP协议。

TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的协议，提供可靠的数据传输，一般服务质量要求比较高的情况，使用这个协议。

UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议）是用户数据报协议，是一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

区别如下

TCP 是面向连接的传输控制协议，而UDP提供了无链接的数据报服务，类似电话与短信；

TCP 面向连接，提供可靠的数据服务；

TCP首部开销20字节,UDP首部开销8字节；

TCP逻辑通信信道是全双工的可靠信道，UDP则是不可靠信道；

UDP没有拥塞机制，因此网络出现拥堵不会使源主机的发送效率降低（有利于实时会议视频等）；

TCP的连接只能是点到点的,UDP支持一对一，多对一，多对多的交互通信；

UDP适用于一次只传送少量数据、对可靠性要求不高的应用环境；

简要总结

TCP：面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢，建立连接需要开销较多(时间，系统资源)。

UDP：面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。

既然UDP是一种不可靠的网络协议，那么还有什么使用价值或必要呢？

其实不然，在有些情况下UDP协议可能会变得非常有用。

因为UDP具有TCP所望尘莫及的速度优势。虽然TCP协议中植入了各种安全保障功能，但是在实际执行的过程中会占用大量的系统开销，无疑使速度受到严重的影响。反观UDP由于排除了信息可靠传递机制，将安全和排序等功能移交给上层应用来完成，极大降低了执行时间，使速度得到了保证。

为什么DNS既使用TCP又使用UDP？

DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议，其它时候则使用UDP协议；

DNS的规范规定了2种类型的DNS服务器，一个叫主DNS服务器，一个叫辅助DNS服务器。在一个区中主DNS服务器从自己本机的数据文件中读取该区的DNS数据信息，而辅助DNS服务器则从区的主DNS服务器中读取该区的DNS数据信息。当一个辅助DNS服务器启动时，它需要与主DNS服务器通信，并加载数据信息，这就叫做区传送（zone transfer）。

区域传输是DNS的事务，对准确性要求比较高，而且会产生大于512字节的数据包，因此使用TCP协议。

为什么既使用TCP又使用UDP？

首先了解一下TCP与UDP传送字节的长度限制。

UDP报文的最大长度为512字节，而TCP则允许报文长度超过512字节。当DNS查询超过512字节时，协议的TC标志出现删除标志，这时则使用TCP发送。通常传统的UDP报文一般不会大于512字节。

区域传送时使用TCP，主要有一下两点考虑

1. 辅域名服务器会定时（一般时3小时）向主域名服务器进行查询以便了解数据是否有变动。如有变动，则会执行一次区域传送，进行数据同步。区域传送将使用TCP而不是UDP，因为数据同步传送的数据量比一个请求和应答的数据量要多得多。
2. TCP是一种可靠的连接，保证了数据的准确性。

域名解析时使用UDP协议

客户端向DNS服务器查询域名，一般返回的内容都不超过512字节，用UDP传输即可。不用经过TCP三次握手，这样DNS服务器负载更低，响应更快。虽然从理论上说，客户端也可以指定向DNS服务器查询的时候使用TCP，但事实上，很多DNS服务器进行配置的时候，仅支持UDP查询包。

总结

大多数情况下，DNS解析请求和响应都很小，使用UDP协议更加高效，虽然没有TCP可靠，但是速度快，消耗的系统资源更少，非常适合少量数据包的传输。
一些DNS事务，比如区域传输或其他附加查询，可能会产生大于512字节的数据包，因此使用TCP更加可靠，使用TCP会减少丢包和重新发包的情况，因此更加可靠与高效。

参考链接

1. http://benbenxiongyuan.iteye.com/blog/1088085
2. https://www.cnblogs.com/549294286/p/5172435.html
3. https://www.quora.com/When-does-DNS-use-TCP-instead-of-UDP-Why