在之前的文章，我们讨论了 递归查询过程概述，在我们进一步讨论 DNS 如何影响性能之前，我们需要理解 DNS 协议如何工作。
在 TCP/IP 协议套件 中， DNS 是一个应用层协议。 DNS 协议默认基于用户数据电报协议（UDP, User Datagram, Protocol），但是也可以工作于传输控制协议（TCP, Transmission Control Protocol），当防火墙禁用 UDP 时作为备用方案。
UDP 和 TCP 都是传输层协议。UDP 是轻量协议，它不要握手来建立连接或传输确认，因此减少了需要传输的数据包数量，时间流逝，来回往返。UDP 协议最大的骗局是，它不保证另一方能收到数据包，因此，应用程序必须处理没有收到响应的情况。
另一方面，TCP 需要通过三次握手建立连接 并且有传输错误检测，但是需要更多的数据往返次数，当然也需要更多时间。
因为我们正在讨论 TCP/IP 协议，我们将在某些领域深入到比特级别。但是不用担心 - 你不需要学习如何处理标志位来理解 DNS。在 Catchpoint 我们使用并强烈建议使用抓包工具，比如：WireShark 来提高数据包的可读性以及更方便调试。
协议
DNS 协议有 3 种类型的信息组成：请求，响应，更新。我们将不会讨论 “更新”，因为它不会影响最终用户。DNS 信息有 5 个部分： DNS 头，Question， 应答资源记录，权威资源记录，额外资源记录。
DNS 头
包头包含识别信息，以及关于消息其余部分包含什么的提示(摘要)。包头由 6 个字段组成，每个字段 16 位，一共 12 个字节。最前的 16 是传输 ID，用于匹配查询和响应，由客户端创建于查询信息，服务端在响应中返回。
下一个字段是标记。这是 DNS 数据包最重要的部分，因为这些标记用于区分请求和响应，以及迭代查询和递归查询。他们按以下顺序排列：
Bit 1: QR, 请求/响应标记（query/response），为 0 时信息为请求，为 1 时信息为响应。
Bits 2-5: Opcode，操作代码（operation code），告知接收主机消息意图。通常 0 意味着普通请求， 1 为反向请求，2 为 服务器状态。
Bit 6: AA，权威应答（authoritative answer）。只有响应主机是请求域名的权威名称服务器时设置该标记。
Bit 7: TC，截断（truncated）。如果数据包超出 UDP 最大 512 字节限制，则设置该标记。
Bit 8: RD，预期递归（recursion desired），若为 0 则为迭代查询，为 1 则为递归查询。更多递归内容见 文章。
Bit 9: RA，递归可用，若服务器支持递归时设置。
Bit 10: Z，保留为未来使用，所有的请求和响应中都必须设置为 0。
Bit 11: AD，真实数据（authentic data）。在域名系统安全扩展（DNSSEC）中使用，在老机器中被认为是 Z 的一部分。
Bit 12: CD，检测可用（checking disabled）。在域名系统安全扩展（DNSSEC）中使用。在老机器中被认为是 Z 的一部分。
Bit 13-16: Rcode 反馈代码（return code）。通常情况下，没有错误为 0 ，名称不存在则为 3。
头部保留的 4 个字段为问询数，应答资源记录，权威资源记录，和额外的资源记录。这些数字取决于是查询还是响应，以及响应类型。通常情况下，至少有一个请求。
查询
查询在请求和响应里都会展示，并且应该是完全相同的。有些工具，比如 WireShark 管他叫做请求，如上图。
通常情况下，每个数据包只有一个查询或请求。问题有 3 部分组成：请求名称，应该是一个主机名，比如：www.google.com ，查询类型和一个查询类别，对于互联网来说，几乎总是 1 或者 IN。查询类型是资源记录类型。以下列出了一些主要的类型，这里 有一个完整列表。
A, IPv4 地址：IPv4 是域名映射的类型。每个网站域名至少有 1 个 A 记录，否则最终用户将访问不到你的网站。
AAAA， Quad-A， IPv6 地址记录：IPv6 地址是域名映射的类型。由于IPv4 地址不再可用，目前正在大力支持 IPv6 -- 然而，还不是每个 网络运营商（ISP）和网站都支持它。
MX，Mail eXchange 记录：指定由那个邮件服务器代表域名拥有者接收邮件信息。
NS，Name Server 记录：映射域名到它的权威名称服务器。每个域名必须由至少 1 个 NS 记录。
