DNS作用
DNS (Domain Name System) 域名名称系统
- 通俗的讲, 它就是一个电话簿, 电话簿可以根据人名查找对应的电话号码; 而DNS可以根据域名查找对应的IP地址.
- 专业的讲, 它是一个将域名和IP地址相互映射的分布式数据库
至于为什么一定要将域名转换成IP地址, 这涉及到互联网通信协议相关知识. 简单的讲ip地址是每一个计算机的唯一标识, 就像每个人的身份证号一样是独一无二的, 只有通过IP地址才来唯一确定一台计算机. 但是由于IP地址一连串的数字, 记忆麻烦, 因此就产生了域名, 域名相当于IP地址的别名, 但它和IP地址是一对多的关系, 即一个域名可能对应多个IP地址, 用户访问时只会被导向其中一个.
DNS原理
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在www.baidu.com, www.csdn.net这样的域名中,
.net和.com被称为”顶级域名“(top-level domain),.baidu和.csdn被称为”次级域名“(second-level domain),www被称为主机名, 也叫做“三级域名”. -
常见的域名往往只显示了三个层级, 比如上面所说的www.baidu.com, www.csdn.net, 这是因为所有域名的最后一个根域名都是一样的都是
.root, 所以平时都省略了. 实际上应该是www.baidu.com.root, www.csdn.net.root -
因此域名实际上是一个拥有四个层级的层级结构
主机名.次级域名.顶级域名.根域名即host.sld.tld.root -
DNS解析域名时就是按照层级结构, 从根域名开始逐级向下分级查询
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比如以www.baidu.com这个域名的查询流程举例
- 首先访问根域名服务器, 查询.com(顶级域名)由哪一个顶级域名服务器维护
- 根据返回结果, 访问顶级域名服务器, 查询.baidu(次级域名)由哪一个次级域名服务器维护
- 根据返回结果, 访问次级域名服务器, 查询www(主机名)的IP地址
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上述的查询流程是由本地的DNS服务器完成, 而并非本地主机
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本地主机通过浏览器访问一个域名时
- 首先会查询本地主机的/
etc/hosts文件, 查看是否进行了域名和IP映射自定义设置 (比如在/etc/hosts文件中将www.baidu.com映射成了127.0.0.1, 那么浏览器访问www.baidu.com时访问的将是本地主机) - 如果没有相应的自定义设置, 则会访问本地DNS服务器, 本地DNS服务器的IP地址可查看
/etc/resolv.conf文件 - 本地DNS服务器会先查看本地缓存, 是否有对应域名和IP的映射, 如果有则直接返回给本地主机, 如果没有则进行上述查询流程.
- 首先会查询本地主机的/
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具体流程图如下
DNS查询工具
dig命令可以显示查询过程
dig +trace www.baidu.com
一共返回了四块信息
- 第一块是查询参数和统计可以不管
- 第二块是查询的内容, 表示是查询的是www.baidu.com的A(Address的缩写)记录
- 第三块是查询结果
- cname (canonical name)规范名称记录, 后面返回另一个域名, 表示当前查询域名是另一个域名的跳转
- 用户查询www.baidu.com的时候实际上返回的事www.a.shifen.com的IP地址
- 而www.a.shifen.com域名指向两个IP地址
- 300, 和175是TTL值(Time To Live的缩写), 表示缓存时间, 在缓存时间内无需再查询
- 第四块是本地DNS服务器的一些传输信息
- Query time表示查询花费的时间
- SERVER 表示本地DNS服务器的IP地址, 存储在了/etc/resolv.conf文件中
dig +short www.baidu.com
+short参数只返回查询结果
dig +trace www.baidu.com
+trace参数返回分级查询的整个过程
- 第一块是查询根域名服务器
- NS (Name Server) 域名服务器记录, 返回保存下一级域名新的服务器的域名
- 第二块是查询顶级域名服务器
- 第三块是查询次级域名服务器
第四块是在上面这五台次级域名服务器中查询www.baidu.com的主机名, 返回结果显示最先从ns1.baidu.com这台服务器上返回查询结果
dig ns com
查找包含指定层级域名的服务器
dig ns baidu.com
dig ns baidu
DNS的一些常识
- 全世界域名的最高管理机构: ICAN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) 组织, 它的一项主要任务就是规定哪些字符串可以作为顶级域名
- 顶级域名以分成两类。一类是一般性顶级域名（gTLD），比如.com、.net、.edu、.org、.xxx等等，共有700多个。另一类是国别类顶级域名（ccTLD），代表不同的国家和地区，比如.cn（中国）、.io（英属印度洋领地）、.cc（ 科科斯群岛）、.tv（图瓦卢）等，共有300多个。
- ICAN并非亲自管理这些顶级域名, 而是把他们全部分配给不同的托管商, 比如
.cn域名的托管商就是中国互联网络信息中心（CNNIC） - 世界上最大的顶级域名托管商是Verisign,
.com顶级域名就由它托管 - 一个域名的注册费用分为三部分: ICAN, 托管商, 注册商, 其中托管商拿的最多
- 由于早期的 DNS 查询结果是一个512字节的 UDP 数据包。这个包最多可以容纳13个服务器的地址，因此就规定全世界有13个根域名服务器，编号从a.root-servers.net一直到m.root-servers.net。
- 13个根域名服务器分配给了12个托管商, Verisign管理两台根域名服务器A和J
- 托管商为了保证根域名服务器的可用性，会部署多个节点, 因此全世界根域名服务器实际数量不止13
参考文章
