DNS 同时占用 UDP 和 TCP 端口 53 是公认的，这种单个应用协议同时使用两种传输协议的情况在 TCP/IP 栈也算是个另类。但很少有人知道 DNS 分别在什么情况下使用这两种协议。
TCP 和 UDP
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TCP：传输控制协议。面向连接，提供可靠的字节流服务
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UDP：用户数据报协议。无连接，提供的是面向报文的不可靠复用
演变历史
刚被设计出来的 DNS 就会同时使用 UDP 和 TCP 协议，对于绝大多数的 DNS 查询来说都会使用 UDP 数据报进行传输，TCP 协议只会在区域传输（它的作用就是在多个命名服务器之间快速迁移记录，由于查询返回的响应比较大，所以会使用 TCP 协议来传输数据包）的场景中使用，其中 UDP 数据包只会传输最大 512 字节的数据，多余的会被截断；DNS 记录中存储的数据会越来越多，同时显示的指出了发现 UDP 包被截断时应该通过 TCP 协议重试。
使用 UDP 进行传输的 DNS 查询和响应最大不能超过 512 字节，不能支持大量 IPv6 地址或者 DNS 安全签名等记录的传输；
EDNS 为 DNS 提供了扩展功能，让 DNS 通过 UDP 协议携带最多 4096 字节的数据；能够帮助我们在一定程度上解决大数据包被截断的问题，减少了使用 TCP 协议进行重试的需要，但是由于最大传输单元的限制，这并不能解决所有问题。所以提出了使用 TCP 协议作为主要协议来解决 UDP 无法解决的问题，TCP 协议也不再只是一种重试时使用的机制
为什么会需要 TCP？
现在的网路状况使我们不仅遇到了 IPv4 即将无法分配的状况，而且还需要引入 DNSSEC 等机制来保证 DNS 查询和请求的完整性以及传输安全，总而言之，DNS 协议需要处理的数据包越来越大、数据也越来越多，但是『为什么当需要传输的数据较多时我们就必须使用 TCP 协议呢？』，如果继续使用 UDP 协议就不能完成 DNS 解析么。
从理论上来说，一个 UDP 数据包的大小最多可以达到 64KB，这对于一个常见的 DNS 查询其实是一个非常大的数值；但是在实际生产中，一旦数据包中的数据超过了传送链路的最大传输单元（MTU，也就是单个数据包大小的上限，一般为 1500 字节），当前数据包就可能会被分片传输、丢弃，部分的网络设备甚至会直接拒绝处理包含 EDNS 选项的请求，这就会导致使用 UDP 协议的 DNS 不稳定。
TCP 作为可靠的传输协议，可以非常好的解决这个问题，通过序列号、重传等机制能够保证消息的不重不漏，消息接受方的 TCP 栈会对分片的数据重新进行拼装，DNS 等应用层协议可以直接使用处理好的完整数据。同时，当数据包足够大的时候，TCP 三次握手带来的额外开销比例就会越来越小，与整个包的大小相比就会趋近于 0
所以，我们在 DNS 中存储较多的内容时，TCP 三次握手以及协议头带来的额外开销就不是关键因素了，不过我们 TCP 三次握手带来的三次网络传输耗时还是没有办法避免的，这也是我们在目前的场景下不得不接受的问题。
总结
很多人认为 DNS 使用了 UDP 协议来获取域名对应的 IP 地址，这个观点虽然没错，但是还是有一些片面，更加准确的说法其实是 DNS 查询在刚设计时主要使用 UDP 协议进行通信，而 TCP 协议也是在 DNS 的演进和发展中被加入到规范的：
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DNS 在设计之初就在区域传输中引入了 TCP 协议，在查询中使用 UDP 协议；
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当 DNS 超过了 512 字节的限制会被截断，『当 DNS 查询被截断时，应该使用 TCP 协议进行重试』
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随后引入的 EDNS 机制允许我们使用 UDP 最多传输 4096 字节的数据，但是由于 MTU 的限制导致的数据分片以及丢失，使得这一特性不够可靠；
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在最近的几年，我们重新规定了 DNS 应该同时支持 UDP 和 TCP 协议，TCP 协议也不再只是重试时的选择；
DNS 查询选择 UDP 或者 TCP 两种不同协议时的主要原因：
- UDP 协议
- DNS 查询的数据包较小、机制简单；
- UDP 协议的额外开销小、有着更好的性能表现；
- TCP 协议
- DNS 查询由于 DNSSEC 和 IPv6 的引入迅速膨胀，导致 DNS 响应经常超过 MTU 造成数据的分片和丢失，我们需要依靠更加可靠的 TCP 协议完成数据的传输；
- 随着 DNS 查询中包含的数据不断增加，TCP 协议头以及三次握手带来的额外开销比例逐渐降低，不再是占据总传输数据大小的主要部分；
无论是选择 UDP 还是 TCP，最核心的矛盾就在于需要传输的数据包大小，如果数据包小到一定程度，UDP 协议绝对最佳的选择，但是当数据包逐渐增大直到突破 512 字节以及 MTU 1500 字节的限制时，我们也只能选择使用更可靠的 TCP 协议来传输 DNS 查询和相应。
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