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
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
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
四、代码实现
#pragma once
//这里需要导入库 Ws2_32.lib，在不同的IDE下可能不太一样
//#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")
#include <windows.h>
#include <string>
#include <vector>
#define MAX_DOMAINNAME_LEN 255
#define DNS_PORT 53
#define DNS_TYPE_SIZE 2
#define DNS_CLASS_SIZE 2
#define DNS_TTL_SIZE 4
#define DNS_DATALEN_SIZE 2
#define DNS_TYPE_A 0x0001 //1 a host address
#define DNS_TYPE_CNAME 0x0005 //5 the canonical name for an alias
#define DNS_PACKET_MAX_SIZE (sizeof(DNSHeader) + MAX_DOMAINNAME_LEN + DNS_TYPE_SIZE + DNS_CLASS_SIZE)
struct DNSHeader
{
USHORT usTransID; //标识符
USHORT usFlags; //各种标志位
USHORT usQuestionCount; //Question字段个数
USHORT usAnswerCount; //Answer字段个数
USHORT usAuthorityCount; //Authority字段个数
USHORT usAdditionalCount; //Additional字段个数
};
class CDNSLookup
{
public:
CDNSLookup();
~CDNSLookup();
BOOL DNSLookup(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<ULONG> *pveculIPList = NULL, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList = NULL, ULONG ulTimeout = 1000, ULONG *pulTimeSpent = NULL);
BOOL DNSLookup(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<std::string> *pvecstrIPList = NULL, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList = NULL, ULONG ulTimeout = 1000, ULONG *pulTimeSpent = NULL);
private:
BOOL Init();
BOOL UnInit();
BOOL DNSLookupCore(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<ULONG> *pveculIPList, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList, ULONG ulTimeout, ULONG *pulTimeSpent);
BOOL SendDNSRequest(sockaddr_in sockAddrDNSServer, char *szDomainName);
BOOL RecvDNSResponse(sockaddr_in sockAddrDNSServer, ULONG ulTimeout, std::vector<ULONG> *pveculIPList, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList, ULONG *pulTimeSpent);
BOOL EncodeDotStr(char *szDotStr, char *szEncodedStr, USHORT nEncodedStrSize);
BOOL DecodeDotStr(char *szEncodedStr, USHORT *pusEncodedStrLen, char *szDotStr, USHORT nDotStrSize, char *szPacketStartPos = NULL);
ULONG GetTickCountCalibrate();
private:
BOOL m_bIsInitOK;
SOCKET m_sock;
WSAEVENT m_event;
USHORT m_usCurrentProcID;
char *m_szDNSPacket;
};
[DNSLookup.h]
#include "DNSLookup.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>
CDNSLookup::CDNSLookup() :
m_bIsInitOK(FALSE),
m_sock(INVALID_SOCKET),
m_szDNSPacket(NULL)
{
m_bIsInitOK = Init();
}
CDNSLookup::~CDNSLookup()
{
UnInit();
}
BOOL CDNSLookup::DNSLookup(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<ULONG> *pveculIPList, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList, ULONG ulTimeout, ULONG *pulTimeSpent)
{
return DNSLookupCore(ulDNSServerIP, szDomainName, pveculIPList, pvecstrCNameList, ulTimeout, pulTimeSpent);
}
BOOL CDNSLookup::DNSLookup(ULONG ulDNSServerIP, char *szDomainName, std::vector<std::string> *pvecstrIPList, std::vector<std::string> *pvecstrCNameList, ULONG ulTimeout, ULONG *pulTimeSpent)
{
std::vector<ULONG> *pveculIPList = NULL;
if (pvecstrIPList != NULL)
{
std::vector<ULONG> veculIPList;
pveculIPList = &veculIPList;
}
BOOL bRet = DNSLookupCore(ulDNSServerIP, szDomainName, pveculIPList, pvecstrCNameList, ulTimeout, pulTimeSpent);
if (bRet)
{
pvecstrIPList->clear();
char szIP[16] = {'\0'};
for (std::vector<ULONG>::iterator iter = pveculIPList->begin(); iter != pveculIPList->end(); ++iter)
{
BYTE *pbyIPSegment = (BYTE*)(&(*iter));
//sprintf_s(szIP, 16, "%d.%d.%d.%d", pbyIPSegment[0], pbyIPSegment[1], pbyIPSegment[2], pbyIPSegment[3]);
sprintf(szIP, "%d.%d.%d.%d", pbyIPSegment[0], pbyIPSegment[1], pbyIPSegment[2], pbyIPSegment[3]);
pvec