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今天晚上我正在床上躺著刷手機(jī)，然后我女朋友突然說她的電腦壞了。說連著WIFi上不了網(wǎng)，讓我給她看一下。(這就是有個(gè)程序員男朋友的好處?)

然后我拿到電腦看了一下發(fā)現(xiàn)訪問網(wǎng)頁會(huì)出現(xiàn)DNS解析錯(cuò)誤，就立馬定位到問題了。解決起來很簡單就直接修改了一下DNS解析地址然后在CMD輸入ipconfig /flushdns就解決了。但是她突然問我DNS是什么。于是乎我就給她講......

正文

就比如我們打電話一樣如果你想要給你的朋友打電話，那么你肯定要知道他的手機(jī)號(hào)你們才可以建立通信，而這里的手機(jī)號(hào)就指的是IP地址，因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中是使用的TCP/IP進(jìn)行通信的而TCP/IP是通過IP地址來確定通信對象,而IP地址都是由數(shù)字加點(diǎn)號(hào)所組成的12.11.12.11。如果沒有IP地址就相當(dāng)于你不知道你朋友的手機(jī)號(hào)但是想給他打電話，這合理嗎？

但是在你訪問某個(gè)網(wǎng)站的時(shí)候你并不是輸入的IP地址,而是輸入一個(gè)名字就可以訪問這個(gè)網(wǎng)站。這個(gè)名字用來把便于人們使用的機(jī)器名字轉(zhuǎn)換成為IP地址，而DNS全稱就是Domain Name System域名系統(tǒng)。而為什么使用域名而不使用IP呢？其實(shí)就因?yàn)镮P很難記?。不信你給我記十個(gè)IP試試。

域名系統(tǒng)其實(shí)就是名字系統(tǒng)，為什么不叫"名字"而叫"域名"呢?這是因?yàn)樵谶@種因特網(wǎng)的命名系統(tǒng)中使用了許多的"域 (domain)",因此就出現(xiàn)了"域名"這個(gè)名詞。"域名系統(tǒng)"明確地指明這種系統(tǒng)是應(yīng)用在因特網(wǎng)中。

舉例來說你如果要訪問www.baidu.com這個(gè)域名。那么你就需要委托操作系統(tǒng)幫你查詢目標(biāo)網(wǎng)站的IP地址，這是對用戶來說是不可見的。按照上面的例子來如果讓你記你朋友的手機(jī)號(hào)那么肯定很困難。這個(gè)時(shí)候如果你有個(gè)電話本你只需要對每個(gè)手機(jī)號(hào)添加一個(gè)備注，想要聯(lián)系某人只需要在電話本中查看到他的手機(jī)號(hào)即可。而DNS你就可以把它想象成一本巨大的電話本。而這種DNS不僅適用于IPV4還適用于IPv6。同時(shí)DNS是屬于應(yīng)用層并為應(yīng)用層軟件提供幫助。

交互流程：

域名結(jié)構(gòu)

域名命名是采用的是層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法，那百度的域名舉例子，百度的真實(shí)域名應(yīng)該是www.baidu.com.root一般簡寫為www.baidu.com.而這個(gè).表示的就是域名的根平時(shí)根域名。而后面的結(jié)構(gòu)又區(qū)分為頂級(jí)域名、二級(jí)域名、三級(jí)域名等等。而二級(jí)以后的域名一般都會(huì)稱之為子域名。如圖：

從上圖可以看出域名是由多部分組成每部分通過.分割然后在連接在一起最右邊就是根域名，根域名都是對用戶不可見的。一般我們見到的域名都是這樣的：

域名的每個(gè)等級(jí)不超過不超過63個(gè)字符(主要為了方便記憶)。還有就是在域名中是不區(qū)分大小寫的但是一般都是使用小寫。而且DNS也不規(guī)定每一層級(jí)域名的意思也不限制域名的層級(jí)，各個(gè)級(jí)別的域名都是由上一級(jí)的域名機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，而最高的頂級(jí)域名則由ICANN進(jìn)行管理。這樣做的好處就是每個(gè)域名在互聯(lián)網(wǎng)中都是唯一的而且也容易設(shè)計(jì)出一種查詢域名的機(jī)制。

在之前域名分為三大類：

國家頂級(jí)域名nTLD：比如.cn代表的是中國、.us代表的是美國、.uk代表的是英國等等
通用頂級(jí)域名gTLD：最早的頂級(jí)域名有

.com?代表了公司和企業(yè)
.net?代表了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)
.org?非盈利性組織
.edu?教育機(jī)構(gòu)
.gov?政府部門
.int?美國軍事組織

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名：基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名只有一個(gè)就是arpa用于反向解析，一般都稱之為反向域名。

結(jié)合著域名系統(tǒng)是層次樹狀結(jié)構(gòu)那么在因特網(wǎng)中域名系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是這樣的：

那么現(xiàn)在就又有一個(gè)問題了。上面說到了域名有很多那么是怎么查詢的？如果是com的域名就去com的域名查詢嗎？如果是net域名就去net服務(wù)器查詢嗎？

DNS服務(wù)器

如果按照上面的域名結(jié)構(gòu)，那么每一個(gè)域名都需要一臺(tái)服務(wù)器。現(xiàn)在在因特網(wǎng)中有很多域名那對應(yīng)起來就要很多個(gè)域名服務(wù)器。并且服務(wù)器太多的話也會(huì)影響域名查詢的速度。而且也不可能把所有的域名都保存在一個(gè)服務(wù)器中。所以在DNS中服務(wù)器采用分區(qū)的方法來解決上述問題。

在DNS中一個(gè)服務(wù)器所管轄的范圍叫做區(qū)，每個(gè)單位根據(jù)自己的情況劃分自己所管轄的區(qū)。在自己所管轄的區(qū)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是可以連通的。然后每個(gè)區(qū)都有自己的權(quán)限域名服務(wù)器，用來保存所有域名和IP的映射。

所以在DNS中并不是用域作單位而是使用區(qū)作單位。理解了區(qū)的概念就比較簡單了。

其實(shí)可以把根域名看做是一個(gè)國家而頂級(jí)域名就是一個(gè)省份以此類推那么二級(jí)域名就是市級(jí)單位，三級(jí)域名就是縣級(jí)單位和鎮(zhèn)單位。

那么從上圖可以看出a.com就是一個(gè)市然后下面的節(jié)點(diǎn)都屬于a.com這個(gè)市管轄那它們就只需要一臺(tái)權(quán)限域名服務(wù)器就可以完成對a.com下面所有子域名的解析工作。所以在DNS服務(wù)器中類別并不是以域作為單位而是用區(qū)作為單位，區(qū)就是DNS服務(wù)器實(shí)際管轄的范圍。在上圖中其實(shí)一個(gè)區(qū)和域的關(guān)系是等于的。那么在看下面的這張圖。

這時(shí)候c.a.com也劃分了一個(gè)區(qū)但是它又屬于a.com這個(gè)域下面這個(gè)時(shí)候他們的關(guān)系就是域大于區(qū)。因?yàn)樗鼈兺瑢儆赼.com這個(gè)域下面，在a.com這個(gè)域下面又分了一個(gè)c.a.com的區(qū)。一個(gè)區(qū)需要一臺(tái)服務(wù)器那現(xiàn)在劃分了兩個(gè)區(qū)也就是需要兩臺(tái)權(quán)限域名服務(wù)器。那現(xiàn)在又有一個(gè)問題什么是權(quán)限域名服務(wù)器？

其實(shí)在DNS中服務(wù)器也是有區(qū)分的

分為三個(gè)類別分別為根域名服務(wù)器、頂級(jí)域名服務(wù)器、權(quán)限域名服務(wù)器。

根域名服務(wù)器也就是最高等級(jí)的域名服務(wù)器，根域名服務(wù)器知道所有頂級(jí)域名服務(wù)器的地址。在解析過程中只要本地DNS服務(wù)器無法解析都會(huì)去根服務(wù)器去查詢。所以只要根服務(wù)器癱瘓了那么所有的DNS服務(wù)器都沒法工作了。而根服務(wù)器并不做解析工作它只負(fù)責(zé)告訴你下次應(yīng)該去哪個(gè)頂級(jí)服務(wù)器去查詢。
頂級(jí)域名服務(wù)器負(fù)責(zé)管理在該頂級(jí)域名服務(wù)器注冊的二級(jí)域名
權(quán)限域名服務(wù)器主要就是管理一個(gè)區(qū)的服務(wù)器

DNS是怎么查詢的

瀏覽器拿到輸入的域名后會(huì)先去瀏覽器的DNS緩存中查詢一下是否有記錄，如果存在就直接返回,不存在的話就去查詢操作系統(tǒng)的緩存，如果操作系統(tǒng)也沒有緩存那么就會(huì)去查看本地的HOST文件。如果HOST文件也沒有記錄就會(huì)去本地DNS服務(wù)如果本地DNS服務(wù)器也沒有就只能去根服務(wù)器去查詢了。而這些DNS服務(wù)器一般都是由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供，或者你自己手動(dòng)設(shè)置。其中根服務(wù)器世界上一共存在13臺(tái),域名服務(wù)器名字分別為“A”至“M”。一臺(tái)主根服務(wù)器在美國其余12臺(tái)都是輔根服務(wù)器，其中9個(gè)在美國，歐洲2個(gè)，位于英國和瑞典，亞洲1個(gè)位于日本。而所有服務(wù)器都是由ICANN統(tǒng)一管理。

下面完善一下查詢的步驟：

1.客戶端瀏覽器緩存，沒有緩存就查詢操作系統(tǒng)緩存，如果沒有就查詢HOST文件，如果還沒有就查詢本地DNS服務(wù)器
2.本地DNS服務(wù)器查詢本地是否有緩存，如果沒有就去查詢根服務(wù)器
3.根服務(wù)器返回給本地DNS服務(wù)器查詢域，然后本地DNS服務(wù)器再次去查詢
4.本地DNS服務(wù)器把查詢的結(jié)果返回給客戶端，并且把結(jié)果緩存。

下圖是查詢a.com的流程圖:

DNS查詢域名的IP地址有兩種方式一種是遞歸查詢一種是迭代查詢。

迭代查詢

迭代查詢就是本地服務(wù)器向根服務(wù)器查詢一般都是使用迭代查詢。迭代查詢的特點(diǎn)就是當(dāng)根域名服務(wù)器收到本地DNS服務(wù)器查詢的請求后會(huì)告訴本都服務(wù)器去那個(gè)頂級(jí)服務(wù)器去查詢，然后本地DNS服務(wù)器在去頂級(jí)服務(wù)器。如果頂級(jí)服務(wù)器會(huì)把自己知道的權(quán)限服務(wù)器地址告訴本地服務(wù)器，然后本地服務(wù)器在去查詢權(quán)限服務(wù)器。查詢到以后本地DNS服務(wù)器就會(huì)把結(jié)果返回給客戶端。

遞歸查詢

遞歸查詢就比較簡單，客戶端祥本地DNS服務(wù)器查詢就是采用的遞歸查詢，如果客戶端查詢的域名本地DNS服務(wù)器不知道的話就會(huì)以DNS客戶的身份向其他域名服務(wù)器查詢。

手動(dòng)查詢

接下來我們在操作系統(tǒng)中手動(dòng)查詢一下某個(gè)域名的DNS。Linux中有dig,dig命令主要用來從 DNS域名服務(wù)器查詢主機(jī)地址信息。

dig 命令默認(rèn)的輸出信息比較豐富，大概可以分為 5 個(gè)部分。

第一部分顯示 dig 命令的版本和輸入的參數(shù)。
第二部分顯示服務(wù)返回的一些技術(shù)詳情，比較重要的是 status。如果 status 的值為 NOERROR 則說明本次查詢成功結(jié)束。
第三部分中的 "QUESTION SECTION" 顯示我們要查詢的域名。
第四部分的 "ANSWER SECTION" 是查詢到的結(jié)果。
第五部分則是本次查詢的一些統(tǒng)計(jì)信息，比如用了多長時(shí)間，查詢了哪個(gè) DNS 服務(wù)器，在什么時(shí)間進(jìn)行的查詢等等。

dig默認(rèn)查詢的是A記錄上面第四部分返回的結(jié)果中的A就代表了查詢到的是A記錄。dig命令解釋網(wǎng)上有很多資料這里就不過多解釋。想要了解更多dig命令這里推薦阮大的文章。

https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/06/dns.html

DNS 記錄的類型

類型	解釋
A	地址記錄，用來指定域名的 IPv4 地址，如果需要將域名指向一個(gè) IP 地址，就需要添加 A 記錄。
AAAA	用來指定主機(jī)名(或域名)對應(yīng)的 IPv6 地址記錄。
CNAME	如果需要將域名指向另一個(gè)域名，再由另一個(gè)域名提供 ip 地址，就需要添加 CNAME 記錄。
MX	如果需要設(shè)置郵箱，讓郵箱能夠收到郵件，需要添加 MX 記錄。
NS	域名服務(wù)器記錄，如果需要把子域名交給其他 DNS 服務(wù)器解析，就需要添加 NS 記錄。
SOA	SOA 這種記錄是所有區(qū)域性文件中的強(qiáng)制性記錄。它必須是一個(gè)文件中的第一個(gè)記錄。
TXT	可以寫任何東西，長度限制為 255。絕大多數(shù)的 TXT記錄是用來做 SPF 記錄(反垃圾郵件)。