Когда DNS использует UDP, а когда TCP?

Чтобы правильно ответить на этот вопрос обратимся к RFC5966, который говорит, что TCP используется для трансфера зон или ответов, размер которых превышает 512 байт.

С трансфером зон все понятно, здесь нам требуется обеспечить максимальную целостность данных, поэтому целесообразно использовать TCP, даже в ущерб скорости и производительности.

А вот что такое ограничение на 512 байт и откуда оно взялось? Это связано с техническими ограничениями протокола UDP и обеспечением обратной совместимости. Проще говоря, если мы хотим быть уверенными, что любой узел сможет получить DNS-ответ по UDP, его размер не должен превышать 512 байт.

В противном случае сервер должен перейти на использование протокола TCP, либо клиент получит усеченный ответ (то, что поместится в 512 байт).

А теперь о том, какие именно записи могут превышать 512 байт:

🔸 Многочисленные записи: если запрашивается доменное имя, которое имеет много A-записей или AAAA-записей размер ответа может превышать 512 байт.

🔸 Записи типа MX: также могут возвращать несколько записей для почтовых серверов обслуживающих домен.

🔸 Записи типа CNAME: могут указывать на доменные имена, которые имеют многочисленные А-записи

🔸 DNSSEC: в этом случае дополнительные криптографические записи (RRSIG, DNSKEY) могут значительно увеличить размер ответа.

🔸 Дополнительные записи: например, NS, TXT или SRV записи, которые могут быть многочисленными и иметь достаточно большой размер.

Однако использование TCP в данном случае не является обязательным, существуют расширения протокола DNS - EDNS0, в рамках которого резолвер может в запросе указать какой размер ответа он может принять через UDP и сервер отправит ему такой ответ даже если его размер превышает 512 байт.

❓Кто должен поддерживать TCP? Согласно стандарту, все реализации должны поддерживать оба протокола, но есть и более строгие требования.

Стандарт требует обязательной поддержки от:

🔸 Авторитативного сервера, хранящего зону для ее возможной передачи тому, кто имеет право ее запросить

🔸 Рекурсивных серверов и форвардеров, для того чтобы они могли передавать большие ответы от серверов клиентам.

🔸 Конечных DNS-клиентов (реализаций в ОС и т.д.) – для возможности принимать не усечённые запросы.

Однако в отношении последних есть некоторые послабления, стандарт разрешает не реализовывать поддержку TCP для специализированных или маломощных устройств, если заранее известны все возможные DNS-ответы и среди них не будет превышающих 512 бит, либо получение усеченных ответов не влияет на нормальное функционирование системы.

Что это может быть? Например, какой-нибудь интернет ларек или касса самообслуживания. Когда мы знаем все возможные DNS-запросы и знаем все ответы на них.

Либо если нас интересует сугубо интернет-серфинг и не предполагаем никаких запросов кроме записей типа А, в этом случае даже если мы получим усеченный ответ это никак не помешает нормальной работе.

Также стандарт устанавливает порядок использования протоколов. Резолвер прежде всего должен попытаться выполнить UDP-запрос, должен, но не обязан.

Если он предполагает, что с большой вероятностью будет получен ответ большого размера, то он имеет право сразу перейти на использование протокола TCP.

В случае если TCP-соединение с сервером уже установлено, то клиент может продолжать его использовать не возвращаясь на протокол UDP.