RFC 1035: DNS

このRFCが決めたこと

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RFC 1035（1987年、Paul Mockapetris）は、DNS を実際に動かすための実装仕様です。姉妹編の RFC 1034 が名前空間の木構造・委任・キャッシュといった概念を述べるのに対し、1035 は電文をバイト単位でどう組み立て、リソースレコード（RR）をどう符号化し、ゾーンをどんなテキスト（マスターファイル）で書くかという具体を定めます。名前解決の考え方は DNS の基本 に譲り、ここでは電文そのものを読みます。

問い合わせも応答も、同じ単一のメッセージ形式を共有します。ヘッダの RD（再帰希望）で端末がリゾルバに再帰を頼み、応答の RA（再帰可能）でサーバーが再帰対応を示す——反復と再帰の役割分担は、ビット1本ずつに現れます。

メッセージ形式を精読する

1つのメッセージは固定 12 バイトのヘッダに続き、4つの可変セクションが並びます。

+---------------------+
|       Header        |  固定 12 バイト
+---------------------+
|      Question       |  問い合わせ（QDCOUNT 件）
+---------------------+
|       Answer        |  回答 RR（ANCOUNT 件）
+---------------------+
|      Authority      |  権威 RR（NSCOUNT 件）
+---------------------+
|      Additional     |  追加 RR（ARCOUNT 件）
+---------------------+

ヘッダには識別用の ID、QR（問い合わせ/応答）、Opcode、AA（権威応答）、TC（切り詰め）、RD/RA、RCODE（エラー番号）と、各セクションの件数 QDCOUNT/ANCOUNT/NSCOUNT/ARCOUNT が入ります。件数を先に読むから、可変長のセクションでも境界を見失いません。Question は問い合わせたい名前（QNAME）・型（QTYPE）・クラス（QCLASS）の3つ組です。

Answer 以降に並ぶ RR は、すべて共通の型を持ちます。

NAME     可変長  ラベル列。末尾はルートを表す 0
TYPE     16bit   A=1 NS=2 CNAME=5 SOA=6 PTR=12 MX=15
CLASS    16bit   IN=1（インターネット）
TTL      32bit   キャッシュ可能な秒数（0=キャッシュ不可）
RDLENGTH 16bit   RDATA のバイト長
RDATA    可変長  型ごとの中身（A なら 4 バイトの IPv4）

TYPE は 1035 が A・NS・CNAME・SOA・PTR・MX などを定義します（IPv6 の AAAA は後発の RFC 3596）。TTL はこの RR をキャッシュしてよい秒数で、0 はキャッシュ禁止。RDLENGTH が RDATA のバイト長を先に与えるので、パーサは未知の型でも安全に読み飛ばせます。

名前の符号化と圧縮

ドメイン名は「長さ1バイト＋その長さ分のラベル」の繰り返しで、末尾のルートを表す長さ0で終わります。

www.example.com. の符号化（先頭の数字は長さオクテット）:
  3 w w w   7 e x a m p l e   3 c o m   0
  ↑                                     ↑
  最初のラベル長                        ルート(長さ0)で終端

ラベルは最大 63 バイト、名前全体は最大 255 バイト。この上限は、長さオクテットの上位2ビットの割り当てとも結びついています。

上位2ビットが 11 のとき、その2バイトは圧縮ポインタになり、残り14ビットがメッセージ先頭からのオフセットを指します。1つの電文に何度も現れる example.com を毎回書かず、最初の1回を指すことで電文を縮められます。

+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
| 1  1|            OFFSET (14 bit)             |
+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
上位2ビットが 11 → 残り14ビット = メッセージ先頭からのオフセット

つまずきやすい点

圧縮ポインタでもう1つ誤りやすいのが、オフセットが絶対位置である点です。14ビットはヘッダ先頭（ID の第1バイト）からの絶対オフセットで、現在位置からの相対ではありません。ゆえに指せる範囲は先頭 16383 バイトまでに限られ、かつ既出の名前（後方）しか指せません。自前でパーサを書くと、ここでポインタのループや範囲外参照のバグを踏みがちです。

まとめ

RFC 1035 の核は3点です。すなわち「件数を先頭に置いた12バイトのヘッダと5セクション」、「NAME/TYPE/CLASS/TTL/RDLENGTH/RDATA という一様なリソースレコード」、そして「長さオクテットの上位2ビットで通常ラベルとポインタを分ける名前符号化」。概念を述べる RFC 1034 と対で読み、実際の電文を dig で採取して1バイトずつ突き合わせると、仕様の各フィールドが腑に落ちます。他の原典は RFC 精読 から辿ってください。