一、概述
现在来搞定DNS域名解析，其实这是前面一篇文章C++实现Ping里面的遗留问题，要干的活是ping的过程中画红线的部分：
cmd下域名解析的命令是nslookup，比如“nslookup www.baidu.com”的结果如下：
其中，Address返回的就是www.baidu.com对应的IP地址，这个可能有多个
Alias指别名，也就是说www.baidu.com是www.a.shifen.com的别名，而www.a.shifen.com则是www.baidu.com的规范名(Canonical Name，CName)，具体参考RFC1035 3.2.2 & wikipedia
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二、实现结果预览
先看一下最终搞成了什么样子
输入：域名字符串
输出：IP列表、CName列表、DNS查询所用时间
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三、相关技术
3.1、UDP or TCP ? (RFC1035 4.2)
UDP：DNS查询和回复采用低开销高性能的UDP，端口号为53。
TCP：辅助DNS服务器从主DNS服务器拉取最新数据时，采用可靠的TCP传输，端口号也为53。
我们这里做DNS查询采用UDP，53端口。
3.2、DNS查询/回复包头部解析 (RFC1035 4.1.1)
重点介绍一下我们关心的部分：
ID(16bits)：标识符，一般填入本进程的标识符
QR(1bits)：标志位，查询包为0，回复包为1
Opcode(4bits)：查询的种类，标准查询为0
QDCOUNT(16bits)：DNS查询/回复包数据部分Question字段的个数
ANCOUNT(16bits)：DNS查询/回复包数据部分Answer字段的个数
3.2、DNS查询/回复包数据部分解析 (RFC1035 4.1.2 & 4.1.3)
查询/回复包的数据部分依次为QDCOUNT个Question字段、ANCOUNT个Answer字段....
对于任意字段，其格式如下：
Name(不定长)：域名，这部分的格式比较复杂，后面单独说。
TYPE(16bits)：查询类型/回复包RDATA类型，比如TYPE=1表示主机IP地址、TYPE=5表示CNAME，详见RFC1035 3.2.2
CLASS(16bits)：类，一般情况下CLASS=1表示Internet，详见RFC1035 3.2.4
TTL(32bits，仅回复包)：生存时间
RDLENGTH(16bits，仅回复包)：RDATA部分的字节数
RDATA(不定长，仅回复包)：资源数据，具体格式取决于TYPE和CLASS，比如TYPE=1、CLASS=1时，RDATA为四个字节的IP地址
3.3、Name解析&消息压缩
3.3.1、一般格式 (RFC1035 4.1.2)
标签内容长度(1个字节) + 标签内容，以标签内容长度0作为Name的结束符，例如：
3.3.2、消息压缩格式 (RFC1035 4.1.4)
如果标签内容长度的二进制前两位是11，则表示消息压缩。
此时，标签内容长度1个字节+后面的1个字节一共16位，后14位表示相对DNS包起始地址的偏移(Byte)，例如：
上述例子中，DNS包起始地址为0x0000，c0 13的二进制为11000000 00010003，即跳转偏移为0x13个字节，对应的数据为03 63 6f 6d 00。
RFC1035中规定，支持的消息压缩规则为：
①以内容长度0结尾的标签序列
②偏移指针
③标签序列+偏移指针
也就是说，Name的消息压缩要求偏移指针必须在Name的尾部，且不支持同一级存在多个偏移指针(偏移指针序列)，
但Name的消息压缩支持嵌套的偏移指针，即指针指向的偏移位置仍然是以偏移指针结尾的数据
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四、代码实现
1 #pragma once 2 3 //这里需要导入库 Ws2_32.lib，在不同的IDE下可能不太一样 4 //#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib") 5 6 #include <windows.h> 7 #include <string> 8 #include <vector> 9 10 #define MAX_DOMAINNAME_LEN 255 11 #define DNS_PORT 53 12 #define DNS_TYPE_SIZE 2 13 #define DNS_CLASS_SIZE 2 14 #define DNS_TTL_SIZE 4 15 #define DNS_DATALEN_SIZE 2 16 #define DNS_TYPE_A 0x0001 //1 a host address 17 #define DNS_TYPE_CNAME 0x0005 //5 the canonical name for an alias 18 #define DNS_PACKET_MAX_SIZE (sizeof(DNSHeader) + MAX_DOMAINNAME_LEN + DNS_TYPE_SIZE + DNS_CLASS_SIZE) 19 20 struct DNSHeader 21 { 22 USHORT usTransID; //标识符 23 USHORT usFlags; //各种标志位 24 USHORT usQuestionCount; //Question字段个数 25 USHORT usAnswerCount; //Answer字段个数 26 USHORT usAuthorityCount; //Authority字段个数 27 USHORT usAdditionalCount; //Additional字段个数 28 }; 29 30 class CDNSLookup 31 { 32 public: 33 CDNSLookup(); 34 ~CDNSLookup(); 35 36 BOOL DNSLookup(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<ULONG> *pveculIPList = NULL, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList = NULL, ULONG ulTimeout = 1000, ULONG *pulTimeSpent = NULL); 37 BOOL DNSLookup(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<std::string> *pvecstrIPList = NULL, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList = NULL, ULONG ulTimeout = 1000, ULONG *pulTimeSpent = NULL); 38 39 private: 40 BOOL Init(); 41 BOOL UnInit(); 42 BOOL DNSLookupCore(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<ULONG> *pveculIPList, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList, ULONG ulTimeout, ULONG *pulTimeSpent); 43 BOOL SendDNSRequest(sockaddr_in sockAddrDNSServer, char *szDomainName); 44 BOOL RecvDNSResponse(sockaddr_in sockAddrDNSServer, ULONG ulTimeout, std::vector<ULONG> *pveculIPList, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList, ULONG *pulTimeSpent); 45 BOOL EncodeDotStr(char *szDotStr, char *szEncodedStr, USHORT nEncodedStrSize); 46 BOOL DecodeDotStr(char *szEncodedStr, USHORT *pusEncodedStrLen, char *szDotStr, USHORT nDotStrSize, char *szPacketStartPos = NULL); 47 ULONG GetTickCountCalibrate(); 48 49 private: 50 BOOL m_bIsInitOK; 51 SOCKET m_sock; 52 WSAEVENT m_event; 53 USHORT m_usCurrentProcID; 54 char *m_szDNSPacket; 55 };