我们知道， DNS 是同时占用 UDP 和 TCP 的 53 端口传输数据的，这种单个应用协议同时使用两种传输协议的情况，在 TCP/IP 栈中也算是个异类。
当我们在使用 tcpdump 、 WireShark 等抓包工具分析时，会发现几乎所有的 DNS 应用都是在使用 UDP 传输。
那么，为什么 DNS 还要占用 TCP 的端口，到底什么情况下才会用到 TCP 呢？
一点基础知识TCP 全称 Transmission Control Protocol （传输控制协议）， UDP 全称 User Data Protocol （用户数据报协议），它们都是 OSI 七层模型中的传输层协议。灰姑娘大学时是网络工程专业的学渣，虽没学到个啥，但好巧不巧，就记得某些考题逢考必有。比如：
TCP 和 UDP 的区别
特性
TCP
UDP
连接性
三次握手
不需要建立连接
可靠性
可靠，丢包会自动重传
不可靠
有序性
会对传输乱序的消息重新排列
可能乱序
传输速度
慢，因为要建立连接并保证可靠和有序
快
传输及控制
通过字节流传输，无界，有拥塞控制机制（慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复）
数据包都是单独的，有界，不作拥塞控制
资源消耗
需要更多资源以传递更多信息，包头比较大（需要 20 字节）
头部只需 8 个字节
通过上述区别，我们不难看出， TCP 主要应用在对可靠性比较高的场合，比如 Telnet 、 FTP 等；而 UDP 主要应用于实时性较高的场合，例如即时聊天。
DNS 查询用的传输协议前面提到，一般我们看到的绝大多数 DNS 查询是用的 UDP 传输。
域名解析时大多使用 UDP 协议客户端在请求一个域名的解析结果时，实际上需要经过重重 DNS 查询。（对 DNS 不太了解的童鞋可以先学下这个：转载：从理论到实践，全方位认识DNS（理论篇））
一方面，要保证用户端的快速响应， TCP 的三次握手则过于繁冗；另一方面， DNS 解析查询即使出现异常，网民用户大不了重新申请一次查询，因而对可靠性的要求并没有那么高。
所以日常的域名解析需求使用 UDP 传输即可。
具备特殊要求的域名解析使用 TCP 协议由于UDP是按照数据包来传输的，整个包最大只能 512 字节。一般正常情况下，用来 DNS 查询是绰绰有余的。但当解析配置过于复杂，或者记录值过长（如： TXT 、 RRSIG 记录）使得 UDP 无法承载的情况下，就有必要转换 TCP 查询。
由于基于 TCP 的域名解析非常少见，大多数域名厂商是不支持的， CloudXNS 也不例外。然而同域名同主机同线路的同类型解析将会封装到一个 UDP 包传输，如果内容过多（超过 512 字节），该数据包可能会承载不下。
这也是为什么 CloudXNS 中即使 A 、 TXT 、 MX 等类型记录尽管不与自身互斥，我们仍然会对同域名下同一主机同一线路限制解析记录条数的原因。
当然，国外的一些域名解析商这方面可能比我们严谨些，还是有一部分厂家是支持当数据过长时转用 TCP 传输的。比如：He.Net
我们来做个测试：
将 chinatesters.com 配置一个子域名 test ， NS 指向 He.net 的域名服务器。如图所示：
将 test.chinatesters.com 添加到 He.net 的域名控制面板，并添加一条 TXT 记录，值为11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111101111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111110111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111（长度： 768 ）。如下图：
配置生效后，使用 tcpdump 跟踪本地网卡的 53 端口，同时新开窗口用 dig 命令直接向 ns1.he.net 请求查询该 TXT 记录。
DNS 查询记录：
123456789101112131415161718192021#dig aaaaaaaaaa.test.chinatesters.com TXT @ns1.he.net;; Truncated, retrying in TCP mode.; <<>> DiG 9.8.2rc1-RedHat-9.8.2-0.47.rc1.el6 <<>> aaaaaaaaaa.test.chinatesters.com TXT @ns1.he.net;; global options: +cmd;; Got answer:;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 56555;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0;; WARNING: recursion requested but not available;; QUESTION SECTION:;aaaaaaaaaa.test.chinatesters.com. IN TXT;; ANSWER SECTION:aaaaaaaaaa.test.chinatesters.com. 300 IN TXT "111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111" "011111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111" "101111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111" "11";; Query time: 221 msec;; SERVER: 216.218.130.2#53(216.218.130.2);; WHEN: Tue Jul 18 13:58:50 2017;; MSG SIZE rcvd: 833
tcpdump 网卡跟踪记录：
查询记录结果的第一句便提示了 Truncated, retrying in TCP mode. ，表示启用了 TCP 协议查询。
网卡抓包也展示了 seq 、 ack 等 TCP 协议中的三次握手过程，最后返回了域名 aaaaaaaaaa.test.chinatesters.com. 的 TXT 记录值。
事实上，根据 RFC 1035 章节 4.2 ，DNS 解析查询优先使用 UDP ，当 UDP 完成不了的情况下，则转换 TCP 查询。上述展示的就是这样的实例。
当看完 RFC 的这一章节，我们会发现，基于 TCP 协议的 DNS 应用还有一个更重要的作用。
DNS 区域传送（zone-transfer）由于 DNS 服务器作为互联网基础设施，一般都会分布式的设置多台冗余备份，各个域名的配置在多个服务器之间的同步过程便被称之为区域传送。我在过去的文章《隔壁粗事了！朝鲜顶级域 .kp 域名 DNS 数据配置可被转移》中提到过“区域传送”的概念，不太了解的童鞋可先查看下。
区域传送时，辅域名服务器将向主服务器拉取数据。该数据同步传送的量往往比较大且不容有失，该操作没有较高的时效性要求只需要隔段时间定时执行一遍即可。所以必须采用可靠性高的 TCP 传输协议。
CloudXNS 的 NS 服务器间的区域同步技术是公司自研的一套机制，虽然亦是使用的 TCP 传输，但由于专利技术保密，不便提供示例。下次咱们大概可以在搭建一套开源的 DNS 服务器的折腾过程中再引申下关于区域传送时应用 TCP 协议的知识。
参考资料
《计算机网络（第五版）》.谢希仁
RFC 1034
RFC 1035