简述DNS工作原理

一、简述dns

DNS（domain name system）域名系统或者（domain named system）区域名称服务，分为正向与反向域名解析，适用C/S,端口路53/udp，53/tcp，属于应用层协议；

作用：人得记忆有限，如果没有dns得记下多少IP地址；从网络来说由于tcp/ip协议族是基于ip地址，所以需要一个翻译器即DNS；可以1对多也可以多对1，那么正向解析即域名解析为ip地址，反向解析即ip地址解析为域名。有人说DNS就是一个本大得电话本，说的挺贴切。

正反向解析事两个不同得名称空间，是两颗不同得解析树；

正向：ip---》主机名

反向：主机名---》ip

当今得业界标准BIND（berkeley internet name domain）dns软件

二、DNS域名

1)DNS是一个倒挂树结构示意图如下

2)按照功能命名得五个类别介绍

根域：DNS域名中使用时，规定由尾部据点（.）来指定名称位于根域或更高级别得域层次结构，（.）

顶级域：TDL(TOP LEVEL DOMAIN)用来只是某个国家地区或组织使用得类型，例如(.com)

二级域：个人或组织在internet上使用得注册名称，例如163.com

子域：已经注册二级域名派生得域名，就是网站名，例如www.163.com

主机名：通常情况下，DNS域名得最左侧得标签表示网络上得特定计算机，如www，mail，zhidao

名称服务器：域内负责解析本域内的名称的主机

根服务器：13组服务器

3)dns和internet域

互联网域名系统有名称注册机构负载维护分配有组织和国家/地区得顶级域在internet上进行管理。国际标准3166。

常见得DNS域名

com，商业公司

edu，教育机构

net，网络公司

gov，非军事政府机构

mil，军事政府机构

cn，代表中国

三、DNS服务器类型

主DNS服务器

从DNS服务器 （可以是多个提供容错）

缓存DNS服务器（转发器）

主DNS服务器：管理和维护所负责解析的域内解析库的服务器

从DNS服务器：从主服务器或从服务器“复制”（区域传输）解析库副本

1)复制操作的方式

序列号serial：解析库版本号，主服务器解析库变化时，其序列递增

刷新时间间隔refresh：从服务器从主服务器请求同步解析的时间间隔

重试时间间隔retry：从服务器请求同步失败时，再次尝试时间间隔

过期时长expire：从服务器始终联系不到服务器时，多久后放弃从服务器角度，停止提供服务

否定答案的缓存时长；minimum

”通知“机制:主服务器解析库发送变化时，会主动通知从服务

2）区域传送

完全传输axfr：传送整个解析库

增量传输lxfr：传递解析库变化的那部分内容

3）区域（zone）和域（domain）　

Domain：FQDN

正向：FQDN->IP

反向：IP->FQDN

各需要一个解析库来分别负责本地域名的的正向和反向解析库

正向区域

反向区域

FQDN:fullqualified domain name 完全限定域名

如：www.baidu.com.

四、DNS查询解析

我们在浏览器访问www.baidu.com这个域名，dns怎么查询到这台主机那？

1、在浏览器中输入www.baidu.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，则会查找本地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，则返回解析记过给客户端，完成域名解析，此解析具有权威性。

4、如果要查询域名，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（baidu.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baidu.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.baidu.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或把请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是转发，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。

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，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

解析通常需要遍历多个名称服务器，找到所需要的信息。然而，一些解析器的功能更简单地只用一个名称服务器进行通信。这些简单的解析器依赖于一个递归名称服务器（称为“存根解析器”），为他们寻找信息的执行工作。

查询时先查计算机上设置的DNS服务器，每条记录都有一定的生存期，在生存期内，记录将被服务器缓存下来，不需要再次递归查询，直接返回

超过生存期，DNS服务器将向上级DNS服务器进行递归查询，直到顶级根域名服务器

并不是所有记录都存在于同一个服务器上，而是分别存在于各个DNS服务器上，每个服务器负责解析一定的域名，经过一级一级的查询，最终查到添加IP记录的DNS服务商，返回IP地址

DNS 即Domain Name System（域名系统）的缩写，它是一种将ip地址转换成对应的主机名或将主机名转换成与之相对应ip地址的一种机制。其中通过域名解析出ip地址的叫做正向解析，通过ip地址解析出域名的叫做反向解析。

下面对DNS的工作流程及原理进行简要说明

DNS的查询流程：需要解析服务的Client先查看本机的/etc/hosts；若无结果，则client查看本地的DNS缓存服务器；若无结果，则查找所属域的首选DNS服务器；若此时本地首选DNS服务器仍无法解析，则会想根域名服务器进行查询或选择转发解析请求。

DNS的查询规则：递归式查询，即client向支持递归查询的DNS Server发出解析请求，则自DNS服务器不论是自身直接解析还是无法解析想根发出请求，总会由其向client返回一个结果；迭代式查询，即接收client解析请求的DNS Server，若其能够解析则直接返回结果，若其不能解析将把解析请求交给其他DNS服务器，而不是自己亲自将解析过程完成。

所谓的“根”服务器：根服务器主要用来管理互联网的主目录，全世界只有13台。1个为主根服务器，放置在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9个放置在美国，欧洲2个，位于英国和瑞典，亚洲1个，位于日本。所有根服务器均由美国政府授权的互联网域名与号码分配机构ICANN统一管理，负责全球互联网域名根服务器、域名体系和IP地址等的管理。

DNS记录的类型：

A：Address 域名向ip地址转换的记录；

PTR：Printer ip地址向域名转换的记录；

NS：代表域内的dns服务器；

MX：代表域内的邮件服务器；

CNAME：域名的别名；

SOA：start of authority用于标示域内主DNS服务器。

提供DNS服务的软件：BIND即Berkeley Internet Name Domain有加州大学伯克利分校研发是当今提供dns服务应用最广的软件。

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