DNS为什么使用UDP，又与TCP有什么关系
为什么用UDP
DNS请求数据时，整个数据包除了DNS协议相关的内容之外，还包含以太网、IP和UDP的协议头。虽然包含了这么多信息，但是一个DNS请求只有几十个字节。是非常小的数据包。
UDP 和 TCP 的通信机制非常不同，作为可靠的传输协议，TCP 协议需要通信的双方通过 三次握手 建立 TCP 连接后才可以通信，但是在 30 年前的 DNS 查询的场景中我们其实并不需要稳定的连接（或者以为不需要），每一次 DNS 查询都会直接向命名服务器发送 UDP 数据报，与此同时常见 DNS 查询的数据包都非常小，TCP 建立连接会带来以下的额外开销：
TCP 建立连接需要进行三次网络通信；
TCP 建立连接需要传输 ~130 字节的数据；
TCP 销毁连接需要进行四次网络通信；
TCP 销毁连接需要传输 ~160 字节的数据；
跟TCP的关系
今天的网络状况其实没有几十年前设计的那么简单，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？』
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(0) 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。
总结
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。
转载自：https://draveness.me/whys-the-design-dns-udp-tcp/
