常用dns（DNS协议、工作原理及其解析过程详解）

DNS( Domain Name System)域名系统

域名

域名是由一串用点分隔符“.”组成的互联网上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的方位，域名可以说是一个IP地址的代称，目的是为了便于记忆后者。可以直接访问域名来代替IP地址，然后域名系统（DNS）就会将它转化成便于机器识别的IP地址。这样，人们只需要记忆域名这一串带有特殊含义的字符，而不需要记忆没有含义的数字。

域名系统

DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它所提供的服务是用来将主机名和域名转换为IP地址的工作。

DNS解决了什么问题？实现了IP和域名的相互转换，DNS是互联网的一项服务，它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。

DNS主要作用就是将主机域名转换为ip地址，DNS就是一位“翻译官”，将域名解析为IP地址。DNS服务器一般分三种，根DNS服务器，顶级DNS服务器，权威DNS服务器。

DNS同时支持UDP和TCP访问，默认53端口，当名字解析器发出一个查询请求，并且返回响应报文中的TC位设置为1时，名字解析器通常使用TCP重发原来的查询请求，TCP能将用户的数据流分为一些报文段，用多个报文段来传送任意长度的用户数据，即允许返回的响应超过512个字节。

DNS服务类型

1、授权型DNS，一种授权型DNS服务提供一种更新机制，供开发人员用于管理其公用DNS 名称。然后，它响应DNS查询，将域名转换为IP地址，以便计算机可以相互通信。授权型 DNS对域有最终授权且负责提供递归型DNS服务器对IP地址信息的响应。

2、递归型 DNS，客户端通常不会对授权型DNS服务直接进行查询，而是通常连接到称为解析程序的其他类型DNS服务，或递归型DNS服务。递归型DNS服务就像是旅馆的门童：尽管没有任何自身的DNS记录，但是可充当代表获得DNS信息的中间程序。如果递归型DNS拥有已缓存或存储一段时间的DNS参考，那么它会通过提供源或IP信息来响应DNS查询。如果没有，则它会将查询传递到一个或多个授权型DNS服务器以查找信息。

DNS记录类型（常用）

1、NS记录（域名服务），指定解析域名或子域名的DNS服务器。

2、MX记录（邮件交换），指定接收信息的邮件服务器。

3、A记录（地址），指定域名对应的 IPv4 地址记录。

4、AAAA 记录（地址），指定域名对应的 IPv6 地址记录。

5、CNAME（规范） ，一个域名映射到另一个域名或CNAME 记录（what21.com指向www.what21.com）或映射到一个A记录。

6、PTR 记录（反向记录），PTR 记录用于定义与 IP 地址相关联的名称。 PTR记录是A或 AAAA记录的逆，PTR记录是唯一的，因为它们以.arpa根开始并被委派给IP地址的所有者。

DNS是应用层协议

1、用户主机上运行着DNS的客户端，就是PC机或者手机客户端运行着DNS客户端。

2、浏览器将接收到的URL中抽取出域名字段，访问主机名，比如：http://www.toutiao.com/, 并将这个主机名传送给DNS应用的客户端。

3、DNS客户机端向DNS服务器端发送一份查询报文，报文中包含着要访问的主机名字段（中间包括一些列缓存查询以及分布式DNS集群的工作）。

4、该DNS客户机最终会收到一份回答报文，其中包含有该主机名对应的IP地址。

5、该浏览器收到来自DNS的IP地址，就可以向该IP地址定位的HTTP服务器发起TCP连接。

DNS服务的工作过程

1、在浏览器中输入www.toutiao.com域名，操作系统（windows|linux|MacOS|Android）会先检查自己本机的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有就先调用这个域名到IP地址的映射，完成域名解析。

2、如果hosts文件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文件与本地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（是否设置转发器）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(toutiao.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toutiao.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.toutiao.com主机。

6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级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。

一个动态域名解析的流程，步骤如下：

通过域名去查询域名服务器，得到IP地址的过程叫做域名解析，在解析域名时，一般先静态域名解析，再动态解析域名。可以将一些常用的域名放入静态域名解析表中，这样可以大大提高域名解析的效率。

1、用户打开Web浏览器，在地址栏中输入www.example.com，然后按Enter键。

2、域名www.example.com的请求被路由到DNS解析程序，这一般由用户的Internet服务提供商 (ISP) 进行管理，例如：有线Internet服务提供商、DSL宽带提供商或公司网络。

3、ISP（Internet服务提供商）的DNS解析程序将域名www.example.com的请求转发到DNS根名称服务器。

4、ISP的DNS解析程序再次转发域名www.example.com 的请求，这次转发到.com域的一个 TLD名称服务器。.com域的名称服务器使用与example.com域相关的四个Route 53名称服务器的名称来响应该请求。

5、ISP的DNS解析程序选择一个Route 53名称服务器，并将www.example.com的请求转发到该名称服务器。

6、Route 53名称服务器在example.com托管区域中查找www.example.com记录，获得相关值，例如，Web服务器的 IP 地址，并将IP地址返回至DNS解析程序。

7、ISP的DNS解析程序最终获得用户需要的IP地址。解析程序将此值返回至 Web 浏览器。DNS 解析程序还会将 example.com 的 IP 地址缓存 (存储) 您指定的时长，以便它能够在下次有人浏览 example.com 时更快地作出响应。有关更多信息，请参阅存活期 (TTL)。

8、Web浏览器将www.example.com的请求发送到从DNS解析程序中获得的IP地址，这就是内容所处位置。

9、Web服务器或其他资源将www.example.com的Web页面返回到Web浏览器，且Web浏览器会显示该页面。