DNS之原理解析

    DNS(Domain Name System,域名系统)，因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便地访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析(或主机名解析)。DNS协议运行在UDP协议之上，使用端口号53。在RFC 2181是对DNS的规范说明，RFC 2136是对DNS的动态更新进行说明，RFC 2308是对DNS查询的反向缓存进行说明。

 

1，DNS概述：

     DNS功能：简单来讲，DNS的功能分为两种：

                        1，正向解析： 实现将FQDN解析成对应的IP地址。

                        2，反向解析： 实现将IP地址解析成对应的FQDN。

     注：FQDN(Fully Qualified Domain Name)完全合格域名/完全限定域名。是指主机名加上全路径，全路径中列出了序列中所有域成员。FQDN可以从逻辑上准确的标识出主机所在的位置。也可以说FQDN是主机名的一种完全表示形式。

    

    实现从FQDN到IP地址解析(正向解析)，一般有两种方式：

                        1，静态解析

                           常见的有通过本地hosts文件进行解析

                           缺点：维护成本高  解析效率低

                        2，动态解析

                           通过建立一套域名解析系统(DNS)，可以实现域名解析的集中管理。

      

    现在常见的系统上是将上面两种域名解析方式结合使用的。默认情况下，本地hosts文件的解析被优先使用。 

    DNS域名结构：

                  域名系统作为一个层次结构和分布式数据库，包含各种类型的数据，包括主机名和域名。DNS数据库中的名称形成一个分层树状结构称为域命名空间。通常 Internet 主机域名的一般结构为：主机名.三级域名.二级域名.顶级域名。 

    常见DNS顶级域名称有：

               com           商业公司

               edu           教育机构

               org           非盈利性组织

               net           网络公司

               gov           非军事政府机构

               mil           军事政府机构

               ..........

  

    常见DNS资源记录类型：

              SOA记录：      起始授权机构

              A记录：        主机记录(ipv4)

              AAA记录：      主机记录(ipv6)

              NS记录：       名称服务器

              MX记录：       邮件交换器

              CNAME          正式名称(别名)    

2，DNS解析过程详解：

1）、在浏览器中输入www.qq.com域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。
2）、如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。
3）、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。
4）、如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该DNS服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。
5）、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（没有设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责 .com域的这台服务器。这台负责 .com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理 .com域的下一级DNS服务器地址(qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找qq.com域服务器，重复上面的动作进行查询，直至找到www.qq.com主机。
6）、如果用的是转发模式（设置转发器），此DNS服务器就会把请求转发至上一级ISP DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。
注：递归查询是指客户向DNS服务器只发出了一次查询就能得到最终答案。
    迭代查询是指DNS服务器本地解析不了客户端发出的查询请求时，根据根提示信息的指引从根依次向下查询的过程。如果得到最终答案，就会将查询结果返回给客户端。

3，DNS缓存清除方法：

     客户端：
            1）Windows：
                   查看DNS缓存内容： ipconfig/displaydns
                   
                   清除DNS缓存内容： ipconfig/flushdns
                   
                   通过重启DNS缓存服务来清除DNS缓存内容：
                                     net stop  dnscache
                                     net start dnscache
            2) Linux:
                   通过重启NSCD来清除DNS缓存：
                                     rm /var/db/nscd/hosts   #删除缓存文件
                                     service nscd restart
                                   
     服务端：
              rndc flush