一 DNS协议
众所周知，互联网是众多电脑和各种网络设备的汇聚，我们要想访问特定的网站，就需要知道这个网站的地址，就像我们要寄封信就要知道寄信的目的地址一样，在网络中我们用IP来标识每台网络设备，而IP一般是形如“192.168.0.1”，这种ipv4地址，还有ipv6地址更长些，128位，显然记住众多网址是不可能的，对于数字来说，人类更擅长记住有意义的单词，所以就有了域名，类似"www.baidu.com",初期域名和ip的对应关系保存在hosts文件中，现在有些域名，我们基于特定的目的，比如科学上网，将固定的ip和域名的对应的关系配置在操作系统中一个叫hosts的文件中，格式如下：
# For example:
#
# 102.54.94.97 rhino.acme.com # source server
# 38.25.63.10 x.acme.com # x client host
随着网站的增多，都配置在这个文件中显然不合适，而且由于网站对应的服务器的ip可能是变动的，比如增加一台服务器，我们每次都去修改hosts配置文件也不现实，所以就有了DNS（Domain Name system)系统,看英文名字是域名系统，主要是实现IP和域名的转换。DNS系统采用的是DNS协议，DNS协议是完成域名和IP转换的应用层协议。
注意，ip和域名并不是一一对应的关系，是多对多的关系，多个域名可以指向同一个ip，一个域名也可以对应多个ip，这就是负载均衡的实现方式之一，用户请求时候，随机找一个对应此域名的ip或根据所在网络找个访问最快的ip返回给用户，提升用户上网体验。
二 DNS解析过程
2.1 DNS系统采用多层结构
世界上的网址很多，如果都在一个服务器上保存，肯定性能很差，为此DN系统是采用分层设计思想，解析的时候是通过逐层解析，整个层次结构如下图：
DNS结构图，图来自互联网
- 最上层的. 标识根域名服务器，由世界上13个DNS系统组成，统称 DNS根服务器，名字从“A”到“M”，这里面说13个DNS系统，是说有13个IP地址代表的系统，并不是说物理机器有13个，有些ip是虚拟ip，做的是负载均衡，截止到2020年3月2日，现有根服务器对应的物理实例有1091个，中国有35个。
为什么只有13个DNS系统，是因为UDP协议原因，由于DNS协议主要交互是采用UDP协议，报文在物理网络中传输，各个设备支持的最大传输长度是不同的，以太网的传输帧最大长度为1500个字节，超过这个字节，在IP层就需要分包和重组；再加上包在传输过程中经过不同的网络，所以MTU有的达不到1500字节，为保证UDP协议不被分包，最大不要超过576个字节，实际使用中很多设置最大为512个字节，加上DNS协议的限制，所以最大不能超过13个DNS系统，超出将存不下，详情看最后参考。
-
顶级域名 根域名服务器本身并不做解析工作，工作委派给com，edn，gov等顶级域名，顶级域名用来指示地区或组织，比如com是商业公司，edu为教育结构，net为网络网络公司等，也不一定是严格遵照，只是大概的划分。
-
二级域名 为个人或组织的域名，顶级域名的解析工作委托给二级域名来做解析。二级域名服务器可以进一步委派，也可以直接存储域名的各个主机记录，比如：
www.163.com在163.com这个域名中保存着www对应的ip，这个不是一个ip，是多个ip，这种IP和域名的直接对应在DNS里面叫A记录。
注意这里面的www这个主机存在163.com这个域中，顶级域名服务器会把查询www.163.com的请求委托给163.com这个二级域名服务器，由它负责处理。 -
三级或其他更低级域名 一般标识具体的ip主机了，如果超过三级，也同样可以委托二级域名管理，一般购买个域名后，下面级别的域名都是你的，你可以申请无限级别个，理论上太长了难记，不会被搜索引擎收录。
2.2 DNS中记录说明
DNS记录包含多种类型，说明如下：
| 类型 | 全名 | 介绍 |
|---|---|---|
| A | Host | 保存的是域名和IP的对应 |
| AAAA | IPV6 host | 保存的是IPv6的地址 |
| CNAME | Canonical Name | 保存的是主机的别名 |
| MX | Mail Exchanger | 对应是域名邮件服务器地址 |
| SOA | Start of Authority | 授权机构记录，记录ns中哪个是主服务器 |
| RTP | PTR Record | 根据记录反查域名 |
| TXT | Text Record | 一般用于备注说明联系电话等 |
| NS | NS Record | 记录那个域名服务器可以解析该域名的子域名 |
2.3 DNS请求过程
域名和ip映射有两种，刚才说的在hosts里面的叫静态域名解析，通过DNS解析获得IP的叫动态解析域名。
一般主机的解析过程都是先进行静态解析，解析不成功再进行动态解析，显然静态解析更快速，有些破解软件，是通过在hosts中更改域名和ip的映射方法来进行破解的。
整个解析过程如下图：
解析DNS 图来自互联网
步骤说明：
- 用户在浏览器中输入网址:
www.example.com按确定继续。 - 在本地hosts找不到后，发起DNS查询请求，请求的是本地配置的，一般为ISP供应商提供的DNS服务器地址，此DNS查询缓存和本地域，如果找不到，则DNS服务器查询根服务器。
- 根域名根据后缀使用引荐来回复ISP的DNS服务器。
- ISP的DNS服务器将查询发送到.COM DNS服务器， .COM DNS服务器使用引荐来回复ISP DNS的请求，地址为example.com服务器。
- ISP服务器 请求example.com这个域名服务器，一般是53端口提供服务.
-
example.com根据www.example.com进行查询，查询到A记录，对应的地址是192.0.2.44返回给ISP DNS服务器。 - ISP DNS 返回地址给浏览器。
- 浏览器通过地址和端口请求Web服务器。
- web服务器将请求网页返回给浏览器。
在linx通过dig命令，方便查看访问过程：
部分截图：
dig 请求根域名
.com 顶级域名
二级域名
三 DNS 常用命令
- 在linux中dns服务器配置在/etc/resolve.conf中的，可以通过：
# cat /etc/resolv.conf
options timeout:2 attempts:3 rotate single-request-reopen
; generated by /usr/sbin/dhclient-script
nameserver 100.100.2.138
nameserver 100.100.2.136
- 查询特定dns解析域名过程
dig @8.8.8.8 www.163.com +trace
- 查询域名对应ip：
#1.ping
ping www.163.com
#2. host
host www.163.com
#3.nslookup
nslookup www.163.com
#4. dig
dig www.163.com
- 查找各种类型的记录：
#查询邮件服务器
dig 163.com MX
#查询TXT类型记录
dig 163.com TXT
网友评论