试着用java实现DNS——DatagramSocket, DatagramPacket, Message

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了试着用java实现DNS——DatagramSocket, DatagramPacket, Message相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

    一般来说,自己编写DNS是没有必要的,目前开源的dns服务软件很多,功能也很强大。但是,有时候又是很有必要的,有着诸多好处。比如说,用于企业内网,简化DNS配置,可以根据企业需求添加新的功能,非常灵活。本文试着用java实现一个最简单的DNS服务。

    

    DNS是基于udp协议的,默认端口为53。

    在自己电脑上实现dns服务(作为dns服务器),首先需要程序监听udp 53端口。在java中,和udp相关的类为DatagramSocket以及DatagramPacket。具体信息可以查看API,或者参考http://www.cnblogs.com/hq-antoine/archive/2012/02/11/2346908.html

    之后,需要另一台电脑作为客户端,设置dns地址为服务器的ip地址。

public class UDPServer {
    private static DatagramSocket socket;
    public UDPServer() {
        //设置socket,监听端口53
        try {
            this.socket = new DatagramSocket(53);
        } catch (SocketException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void start() {
        System.out.println("Starting。。。。。。\\n");
        while (true) {
            try {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                DatagramPacket request = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
                socket.receive(request);
                //输出客户端的dns请求数据
                InetAddress sourceIpAddr = request.getAddress();
                int sourcePort = request.getPort();
                System.out.println("\\nsourceIpAddr = " + sourceIpAddr.toString() + "\\nsourcePort = " + sourcePort);
                System.out.println("data = " + new String(request.getData(), 0 , request.getLength()));
            } catch (SocketException e) {
                System.out.println("SocketException:");
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("IOException:");
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

运行程序报错,错误提示如下:

    根据异常提示,打开53端口异常,需要确认操作权限。1024以下端口默认系统保留,只有root用户才能使用。使用root账号运行程序,之后在客户端上使用nslookup www.baidu.com命令测试,在服务器上输出信息如下:

 

    得到客户端的ip地址为10.211.55.253,端口为43065,但是下面这个data是什么玩意?

    分析:出现乱码,原因在于request.getData()获取到的数据并非为String类型,因此不能简单粗暴的通过new String(request.getData(), 0, request.getLength())强制为String类型输出。猜测应该是符合dns数据格式的字节流,下面通过抓包软件wireshark进行分析。

 

    发现dns数据包中,包括ID, Flags, Questions, Answer RRs, Authority RRs, Additional RRs以及Queries等字段。如果自己编写程序,通过分析字节流来提取出所需要的信息,是一个比较麻烦的事情。幸好有dnsjava这个开源项目,里面的Message类已经帮我们把这些事情都处理好了。

    更改代码如下,

 1 package com.everSeeker;
 2 
 3 import org.xbill.DNS.Message;
 4 
 5 import java.io.IOException;
 6 import java.net.DatagramPacket;
 7 import java.net.DatagramSocket;
 8 import java.net.InetAddress;
 9 import java.net.SocketException;
10 
11 public class UDPServer {
12     private static DatagramSocket socket;
13 
14     public UDPServer() {
15         //设置socket,监听端口53
16         try {
17             this.socket = new DatagramSocket(53);
18         } catch (SocketException e) {
19             e.printStackTrace();
20         }
21     }
22 
23     public void start() {
24         System.out.println("Starting。。。。。。\\n");
25         while (true) {
26             try {
27                 byte[] buffer = new byte[1024];
28                 DatagramPacket request = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
29                 socket.receive(request);
30                 //输出客户端的dns请求数据
31                 InetAddress sourceIpAddr = request.getAddress();
32                 int sourcePort = request.getPort();
33                 System.out.println("\\nsourceIpAddr = " + sourceIpAddr.toString() + "\\nsourcePort = " + sourcePort);
34 //                System.out.println("data = " + new String(request.getData(), 0 , request.getLength()));
35 
36                 Message indata = new Message(request.getData());
37                 System.out.println("indata = " + indata.toString());
38             } catch (SocketException e) {
39                 System.out.println("SocketException:");
40                 e.printStackTrace();
41             } catch (IOException e) {
42                 System.out.println("IOException:");
43                 e.printStackTrace();
44             }
45         }
46     }
47 }

    重新测试,输出信息为:

    发现,输出信息与我们通过抓包得到的信息一致。其中,Questions记录了需要解析的域名www.baidu.com,type为A。而Answers为空,是因为这是一个域名解析请求信息,下面我们只需要把解析的结果放入Answers这个字段,并返回给客户端,即完成了最简单的dns功能。

    分析dnsjava的源码,发现Message类中有一个变量private List [] sections, 长度为4,记录了Questions, Answers, Authority RRs, Additional RRs这4个字段。更改代码如下,

 1 package com.everSeeker;
 2 
 3 import org.xbill.DNS.*;
 4 
 5 import java.io.IOException;
 6 import java.net.DatagramPacket;
 7 import java.net.DatagramSocket;
 8 import java.net.InetAddress;
 9 import java.net.SocketException;
10 
11 public class UDPServer {
12     private static DatagramSocket socket;
13 
14     public UDPServer() {
15         //设置socket,监听端口53
16         try {
17             this.socket = new DatagramSocket(53);
18         } catch (SocketException e) {
19             e.printStackTrace();
20         }
21     }
22 
23     public void start() {
24         System.out.println("Starting。。。。。。\\n");
25         while (true) {
26             try {
27                 byte[] buffer = new byte[1024];
28                 DatagramPacket request = new DatagramPacket(buffer, buffer.length);
29                 socket.receive(request);
30                 //输出客户端的dns请求数据
31                 InetAddress sourceIpAddr = request.getAddress();
32                 int sourcePort = request.getPort();
33                 System.out.println("\\nsourceIpAddr = " + sourceIpAddr.toString() + "\\nsourcePort = " + sourcePort);
34                 //分析dns数据包格式
35                 Message indata = new Message(request.getData());
36                 System.out.println("\\nindata = " + indata.toString());
37                 Record question = indata.getQuestion();
38                 System.out.println("question = " + question);
39                 String domain = indata.getQuestion().getName().toString();
40                 System.out.println("domain = " + domain);
41                 //解析域名
42                 InetAddress answerIpAddr = Address.getByName(domain);
43                 Message outdata = (Message)indata.clone();
44                 //由于接收到的请求为A类型,因此应答也为ARecord。查看Record类的继承,发现还有AAAARecord(ipv6),CNAMERecord等
45                 Record answer = new ARecord(question.getName(), question.getDClass(), 64, answerIpAddr);
46                 outdata.addRecord(answer, Section.ANSWER);
47                 //发送消息给客户端
48                 byte[] buf = outdata.toWire();
49                 DatagramPacket response = new DatagramPacket(buf, buf.length, sourceIpAddr, sourcePort);
50                 socket.send(response);
51             } catch (SocketException e) {
52                 System.out.println("SocketException:");
53                 e.printStackTrace();
54             } catch (IOException e) {
55                 System.out.println("IOException:");
56                 e.printStackTrace();
57             }
58         }
59     }
60 }

    继续测试,客户端nslookup www.baidu.com,输出结果为:

    测试成功,这样一个最简单的dns就完成了。

 

以上是关于试着用java实现DNS——DatagramSocket, DatagramPacket, Message的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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