简要了解 DNS 原理及其解析过程

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简介: 简要了解 DNS 原理及其解析过程

最近在准备秋招,在面试一些比较大的互联网场的时候,感觉面试官更注重一些算法和计算机基础,上次就被问到了一个 DNS 解析过程的问题,我只知道它是一个域名解析系统,负责把域名解析成 IP,很显然这个答案并不能让面试官满意,所以自己查阅资料并研究了一下,感觉这篇博文写的比较好,在这里搬过来并做一些修改,推荐给大家:传送门。

1、DNS 是个啥?

DNS(Domain Name System) 域名系统,是万维网中应用层的一个协议,它的作为是将域名和IP地址相互映射在一个分布式数据库,能够使人更方便地访问互联网。DNS 使用 TCP 和 UDP 端口 53。当前,对于每一级域名长度的限制是 63 个字符,域名总长度则不能超过 253 个字符。


简单来说就是,网络通讯大部分是基于 TCP/IP 的,而 TCP/IP 是基于 IP 地址的,所以计算机在网络上进行通讯时只能识别如 "202.96.134.133" 之类的 IP 地址,而不能认识域名。而这种 IP 对人类的记忆来说是很不友好的,所以我们访问网站时,更多的是在浏览器地址栏中输入域名,就能看到所需要的页面,就是因为这个 "DNS服务器" 的计算机自动把我们的域名 "翻译" 成了相应的 IP 地址,然后进行通信。

2、DNS 的过程?

DNS 是应用层协议,事实上他是为其他应用层协议工作的,包括但不限于 HTTP、SMTP 以及 FTP,用于将用户提供的主机名解析为对应的 IP 地址。大致过程如下:


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


② 浏览器从接收到的 url 中抽取出域名字段,比如 url:www.baidu.com,并将其传送给 DNS 应用的客户端


③DNS 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


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


⑤一旦该浏览器收到来自 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

3、DNS 查询过程?

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服务器,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(http://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 http://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,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。


从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询,而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。

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