北航计算机网络实验：DNS协议深度解析

"北航计算机学院的网络实验课程讲义，涵盖了九个实验主题，主要涉及DNS、HTTP、SMTP、FTP以及DHCP等应用层协议的分析。实验旨在让学生理解并掌握这些网络协议的工作原理和报文格式。" 在北航计算机网络实验中，实验二是关于应用层协议的分析，主要包括DNS、HTTP、SMTP、FTP和DHCP（选做）协议。DNS（域名系统）是互联网上至关重要的服务，负责将人类可读的域名转换为IP地址。实验的目的是让学生了解DNS协议的报文格式和工作流程。 DNS协议由域名空间、资源记录（RR）、名称服务器和DNS解析器组成。域名空间是一个分布式数据库，以倒立树状结构组织，而资源记录存储了域名与IP地址的映射关系。名称服务器是这个数据库的管理者，处理来自客户端的查询请求。DNS解析器则是客户端的一部分，用于发起名称查询以获取IP地址。 DNS的工作过程涉及到递归查询和迭代查询。本地DNS服务器通常是第一接触点，对于未知的域名，它会向根域名服务器查询。根服务器知道所有顶级域名服务器的信息，然后引导到相应的顶级域名服务器，如.com或.edu.cn。顶级域名服务器进一步引导至权威域名服务器，如163.com或news.163.com。在这个过程中，如果本地DNS服务器无法直接得到答案，就会采用递归查询，直到找到最终答案；而当它收到部分信息后指引客户端继续查询，这种方式称为迭代查询。 例如，要解析www.buaa.edu.cn的IP地址，本地DNS服务器首先进行递归查询，经过根域名服务器、cn顶级域名服务器，再到edu.cn顶级域名服务器，最后由buaa.edu.cn的权威域名服务器提供具体的IP地址。这个过程涉及多步交互，确保了域名到IP地址转换的准确性和效率。 实验还包括对HTTP（超文本传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、FTP（文件传输协议）的分析，这些都是互联网通信中广泛使用的应用层协议，对于理解网络通信机制至关重要。HTTP用于网页浏览，SMTP用于电子邮件传递，FTP则用于文件的上传和下载。通过这些实验，学生可以深入理解网络协议的运作细节，提高在网络编程和故障排查方面的能力。