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《计算机网络—自顶向下方法》 第二章Wireshark实验2：DNS

2023-05-16

实验(WireShark实验之DNS)描述

如书中第2.5节所述，域名系统(DNS)将主机名转换为IP地址，在互联网基础架构中发挥关键作用。
在本实验中，我们将仔细查看DNS在客户端的细节。回想一下，客户端在DNS中的角色相对简单——客户端向其本地DNS服务器发送请求，并接收一个响应。如书中的图2.21和2.22所示，由于DNS分层服务器之间相互通信，可以递归地或迭代地解析客户端的DNS查询请求，而大多数操作是不可见的。然而，从DNS客户端的角度来看，协议非常简 ——将查询指向为本地DNS服务器，并从该服务器接收到响应。
在开始本实验之前，您可能需要阅读书中的第2.5节来了解DNS。另外，您可能需要查看关于本地DNS服务器，DNS缓存，DNS记录和消息，以及DNS记录中的TYPE字段的资料。

1. nslookup

在本实验中，我们将大量使用nslookup工具，这个工具在现在的大多数Linux/Unix和Microsoft平台中都有。要在Linux/Unix中运行nslookup，您只需在命令行中键入nslookup命令即可。
要在Windows中运行，请打开命令提示符并在命令行上运行nslookup。
在这是最基本的操作，nslookup工具允许主机查询任何指定的DNS服务器的DNS记录。DNS服务器可以是根DNS服务器，顶级域DNS服务器，权威DNS服务器或中间DNS服务器。要完成此任务，nslookup将DNS查询发送到指定的DNS服务器(默认为本地DNS服务器)，然后接收DNS回复，并显示结果。

第一个命令:
nslookup www.mit.edu
在这里插入图片描述
这个命令是说，通过nslookup我想知道www.mit.edu这个URL地址的一些信息(IP地址等等)。

第二个命令:
nslookup -type=NS mit.edu
在这里插入图片描述
在这个例子中，我们添加了选项-type=NS和域名mit.edu。这将使得nslookup将NS记录发送到默认的本地DNS服务器。换句话说，“请给我发送mit.edu的权威DNS的主机名” （当不使用-type选项时，nslookup使用默认值，即查询A类记录。）

第三个命令（我这里请求超时了）:
在这里插入图片描述
在这个例子中，我们希望将查询请求发送到DNS服务器bitsy.mit.edu ，而不是默认的DNS服务器（dns-prime.poly.edu）。因此，查询和响应事务直接发生在我们的主机和 bitsy.mit.edu 之间。在这个例子中，DNS服务器 bitsy.mit.edu 提供主机 www.aiit.or.kr 的IP地址，它是高级信息技术研究所（韩国）的Web服务器。

nslookup命令的一般语法：
nslookup -option1 -option2 host-to-find dns-server

一般来说，nslookup可以不添加选项，或者添加一两个甚至更多选项。
正如我们在上面的示例中看到的，dns-server也是可选的；如果这项没有提供，查询将发送到默认的本地DNS服务器。

现在我们提供了总览了nslookup(上面的都是官方文档中的内容，只是查询结果是我自己跑出来的)，现在是你自己驾驭它的时候了。执行以下操作（并记下结果）：

  1. 运行nslookup以获取一个亚洲的Web服务器的IP地址。该服务器的IP地址是什么？
    答：
    获取清华大学的Web服务器的IP地址：166.111.4.100
    上面的101.198.199.200是本地DNS服务器
    在这里插入图片描述

  2. 运行nslookup来确定一个欧洲的大学的权威DNS服务器。
    答：
    获取剑桥大学的Web服务器IP地址：128.232.132.8
    在这里插入图片描述
    获取剑桥大学使用的权威DNS服务器名称(按道理应该在非权威应答后面，显示很多权威应答和对应的IP地址的，但是这里我也搞不清)
    在这里插入图片描述

  3. 运行nslookup，使用问题2中一个已获得的DNS服务器，来查询Yahoo!邮箱的邮件服务器。它的IP地址是什么？
    答：
    我这里是直接查询(没有问题2已获得的DNS服务器来查询)了新浪的邮箱服务器IP地址：123.126.157.222
    在这里插入图片描述
    直接查询雅虎的邮箱服务器IP地址：74.6.160.138
    在这里插入图片描述

注：(我的主观方法，不一定绝对地正确)
如果对查询到的IP地址不信任(就是查出来好多IP地址，但是不会看，可以通过查看所在地来判断)，
例如，我对上面雅虎的邮箱服务器IP地址不确定，我就百度发现是美国的，那应该就没问题了。
在这里插入图片描述

2. ipconfig

ipconfig（对于Windows）和ifconfig（对于Linux / Unix）是主机中最实用的程序，尤其是用于调试网络问题时。这里我们只讨论ipconfig，尽管Linux / Unix的ifconfig与其非常相似。 ipconfig可用于显示您当前的TCP/IP信息，包括您的地址，DNS服务器地址，适配器类型等。

例如，您只需进入命令提示符，输入：
ipconfig/all
关于该主机的所有信息都显示出来了：
在这里插入图片描述

ipconfig对于管理主机中存储的DNS信息也非常有用。
在第2.5节中，我们了解到主机可以缓存最近获得的DNS记录(也就是比如最近已经访问过一个网站，也就是通过DNS查询过一次IP地址，那么立即访问的话，就可以直接从本地的DNS缓存中获得，提高了速度，也减缓了远端DNS服务器的压力)。

要查看这些缓存记录及其信息，输入：
ipconfig/displaydns
在这里插入图片描述
比如我最近访问了百度，就保存了百度的IP地址，下一次访问就可以直接从本地得到IP地址了。

要清除缓存，输入：
ipconfig/flushdns
在这里插入图片描述
可以很明显的看到百度的缓存信息已经被清除了。

3. 使用Wireshark追踪DNS

现在，我们熟悉nslookup和ipconfig，我们准备好了一些正经的事情。首先让我们捕获一些由常规上网活动生成的DNS数据包。

  • 使用ipconfig清空主机中的DNS缓存。
  • 打开浏览器并清空浏览器缓存。
  • 打开Wireshark，然后在过滤器中输入ip.addr==your_IP_address，您可以先使用ipconfig获取你的IP地址。此过滤器将删除既从不你主机发出也不发往你主机的所有数据包(也就显示出来的都是，从本地发出or从外地发往本地的数据包)。
  • 在Wireshark中启动数据包捕获。
  • 使用浏览器访问网页：http://www.ietf.org
  • 停止数据包捕获。

这里设置的过滤器是http：
在这里插入图片描述

这是过滤器为ip.addr==192.168.43.189，后面的为我的电脑的IPv4地址：
在这里插入图片描述

回答问题：

  1. 找到DNS查询和响应消息。它们是否通过UDP或TCP发送？
    答：
    UDP：在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

  2. DNS查询消息的目标端口是什么？ DNS响应消息的源端口是什么？
    答：
    源端口：Src Port: 53
    目标端口：51508
    在这里插入图片描述

  3. DNS查询消息发送到哪个IP地址？使用ipconfig来确定本地DNS服务器的IP地址。这两个IP地址是否相同？
    答：
    DNS查询消息发送到的IP地址：101.198.199.200
    在这里插入图片描述
    本地DNS服务器的IP地址：101.198.199.200
    在这里插入图片描述
    注:

参考答案中说两个DNS服务器(远端or本地)IP地址是不相等的，但是我查到的是一样的(而且我也清除了浏览器和本地的DNS缓存)，【待理解】。

  1. 检查DNS查询消息。DNS查询是什么"Type"的？查询消息是否包含任何"answers"？
    答：
    【之前不会看，然后又会了(但是没有保存，懒得重新搞了)，就是在Domain Name System里面】

  2. 检查DNS响应消息。提供了多少个"answers"？这些答案具体包含什么？
    答：
    【解释如上】

  3. 考虑从您主机发送的后续TCP SYN数据包。 SYN数据包的目的IP地址是否与DNS响应消息中提供的任何IP地址相对应？
    答：后续发送的TCP SYN数据包的目的IP地址 和 DNS响应消息中提高的源IP地址 相对应。

  4. 这个网页包含一些图片。在获取每个图片前，您的主机是否都发出了新的DNS查询？
    答：
    没有，只有部分重新发送新的DNS查询 。

4. 结合nslookup+WireShark

  • 启动数据包捕获。
  • 使用nslookup查询 www.mit.edu
  • 停止数据包捕获。

将会看到如下的结果(设置过滤器为dns)：
在这里插入图片描述
nslookup实际上发送了三个DNS查询，并对应的收到了三个DNS响应。
只考虑本次实验相关结果，在回答以下问题时，请忽略前两组查询/响应，因为nslookup的一些特殊性，这些查询通常不是由标准网络应用程序生成的。您应该专注于最后一个查询和响应消息。

  1. DNS查询消息的目标端口是什么？ DNS响应消息的源端口是什么？
    答：
    源端口：51926
    目标端口：25
    在这里插入图片描述

  2. DNS查询消息的目标IP地址是什么？这是你的默认本地DNS服务器的IP地址吗？
    答：
    目标IP地址：101.198.199.200，就是我本地的DNS服务器IP地址(所以我好奇，不应该是查询到了远端的DNS服务器吗)。
    在这里插入图片描述

  3. 检查DNS查询消息。DNS查询是什么"Type"的？查询消息是否包含任何"answers"？
    答：
    【解释如上】

  4. 检查DNS响应消息。提供了多少个"answers"？这些答案包含什么？
    答：
    【解释如上】

  5. 提供屏幕截图。
    答：
    以上。

现在重复上一个实验，但换成以下命令：
nslookup -type=NS mit.edu
（从第7行开始）
在这里插入图片描述

回答下列问题：

  1. DNS查询消息发送到的IP地址是什么？这是您的默认本地DNS服务器的IP地址吗？
    答：
    目标IP地址：101.198.199.200，也是我本地的DNS服务器IP地址
    在这里插入图片描述

  2. 检查DNS查询消息。DNS查询是什么"Type"的？查询消息是否包含任何"answers"？
    答：
    【解释如上】

  3. 检查DNS响应消息。响应消息提供的MIT域名服务器是什么？此响应消息还提供了MIT域名服务器的IP地址吗？
    答：
    【解释如上】

  4. 提供屏幕截图。
    答：
    以上。

现在继续重复上上个实验，但换成以下命令：
nslookup www.aiit.or.kr bitsy.mit.edu
注：

DNS第一次查询消息发送的IP地址是默认的本地域名服务器，查询到bitsy.mit.edu的IP地址：18.72.0.3，之后向这个IP地址发送查询消息，但失败了，因为MIT的这个DNS服务器已停用
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

回答下列问题：

  1. DNS查询消息发送到的IP地址是什么？这是您的默认本地DNS服务器的IP地址吗？如果不是，这个IP地址是什么？
    答：
    发送到的IP地址：101.198.198.198，不是我默认的本地DNS服务器的IP地址，这是默认的本地域名服务器，
    在这里插入图片描述

  2. 检查DNS查询消息。DNS查询是什么"Type"的？查询消息是否包含任何"answers"？
    答：
    【解释如上】

  3. 检查DNS响应消息。提供了多少个"answers"？这些答案包含什么？
    答：
    【解释如上】

  4. 提供屏幕截图。
    答：
    以上。

参考资料：

https://github.com/moranzcw/Computer-Networking-A-Top-Down-Approach-NOTES

本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

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