DNS域名解析详解

DNS域名解析详解

---

1、什么是DNS协议？

• IP地址：一长串能够唯一标记网络上的计算机的数字。IP便于机器直接读取，但是不方便记忆，且不能显示出组织的名称和性质。
• 域名：由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时对计算机的定位标识。域名便于记忆。

域名解析协议（DNS，Domain Name System）来将域名和IP地址相互映射。

✨域名与网址，www.gitee.com/veal98是一个网址，而www.gitee.com是一个域名
✨DNS协议可以使用UDP或TCP传输，使用的端口号都为53.但大多数情况下DNS都是用UDP。

---

2、域名的结构

域名具有一定的层次结构，从上到下依次为：根域名、顶级域名（top level domain,TLD）、二级域名、（三级域名）

顶级域名

顶级域名是域名的最后一个部分，例如www.baidu.com的顶级域名就是.com。顶级域名可以分为两类：

• 通用顶级域名，比如.com、.net、.edu、.org、.xxx等等
• 国家顶级域名，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）等。

每个顶级域名有一个托管商，托管商负责管理该顶级域名的所有事项。

二级域名

二级域名在通用顶级域名和国家顶级域名下具有不同的意义：

• 通用顶级域名下的二级域名：一般指域名注册人选择使用的网上名称，如yahoo.com、baidu.com。
• 国家顶级域名下的二级域名：一般指类似于通用顶级域名的表示注册人类别和功能的标识。例如.com.cn域名中，.com是置于国家顶级域名.cn下的二级域名，表示中国的商业性组织。

三级域名是形如www.baidu.com的域名，可以当作是二级域名的子域名，特征为域名包含两个.。对于域名所有者/使用者而言，三级域名都是二级域名的附属物而无需单独费用。三级域名甚至不能称为域名，一般称之为域名下的“二级目录”。

根域名

有时，www.xxx.com被写成www.xxx.com，即最后还会多出一个点，这个点就是根域名。

---

3、域名服务器

根域名服务器

根域名服务器保存所有顶级域名服务器的地址。

顶级域名服务器

顶级域名服务器用来管理注册在该顶级域名下的所有二级域名，记录这些二级域名的IP地址。

权限域名服务器

按照上面的逻辑，权限域名服务器应该是管理注册在二级域名下的所有三/四级域名，但其实不是这样，如果一个三/四级域名对应一个域名服务器，则域名服务器数量会很多，我们需要使用划分区来解决这个问题。那么权限域名服务器就是负责管理一个“区”的域名服务器。

区和域是不同的，区可以由多种不同的划分方法。以百度为例，假设有fanyi.baidu.com、ai.baidu.com、tieba.baidu.com这三个域名。可以这样分区，fanyi.baidu.com和tieba.baidu.com放在baidu.com权限域名服务器，ai.baidu.com放在ai.baidu.com权限域名服务器中。并且baidu.com权限域名服务器和ai.baidu.com权限域名服务器是同等地位的，具体怎么分区由百度公司自己规定。

本地域名服务器

除了上面三种服务器，还有一种不在DNS层次结构中的，但是很重要的服务器，就是本地域名服务器。本地域名服务器是电脑解析时的默认域名服务器，即电脑选中的首选DNS服务器和备选DNS服务器。常见的由电信、联通、谷歌等本地DNS服务器。

---

4、DNS的查询方式

DNS查询方式有两种：

• 递归查询。
• 迭代查询

一般来说域名服务器之间的查询使用迭代查询方式，以免根域名服务器的压力过大。主机与本地域名服务器的查询方式使用递归查询。

（1）递归查询

（2）迭代查询

---

5、域名缓存

为了减轻域名服务器的压力。主机会使用缓存保存域名和IP地址的映射。计算机中DNS记录在本地有两种缓存方式：浏览器缓存和操作系统缓存

• 浏览器缓存：浏览器在获取网站域名的实际IP地址后会对其进行缓存，减少网络请求的损耗。
• 操作系统缓存：操作系统的缓存是用户自己配置的hosts文件

---

6、完整域名解析系统

1. 首先搜索浏览器中的DNS缓存，缓存中维护一张域名与IP地址的对应表
2. 若没有命中，则继续搜索操作系统的DNS缓存。
3. 若仍然没有命中，则操作系统将域名发送至本地域名服务器，本地域名服务器查询自己的DNS缓存，查找成功则返回结果。（主机和本地域名服务器之间的查询方式是递归查询）
4. 若本地域名服务器的DNS缓存没有命中，则本地域名服务器向上级域名服务器进行查询，通过以下方式迭代查询（防止根域名服务器压力过大）
   • 首先本地域名服务器向根域名服务器发起请求，根域名服务器是最高层次的，它并不会直接指明这个域名对应的IP地址，而是返回顶级域名服务器的地址。
   • 本地域名服务器拿到这个顶级域名服务器的地址后，就向其发起请求，获取权限域名服务器的地址。
   • 本地域名服务器拿到这个权限域名服务器的地址后，就向其发起请求，最终得到该域名对应的IP地址。
5. 本地域名服务器将得到的IP地址返回给操作系统，同时自己将IP地址缓存起来
6. 操作系统将IP地址返回给浏览器，同时自己也将IP地址缓存起来
7. 至此，浏览器就得到了域名对应的IP地址，并将IP地址缓存起来。

---