DNS解析过程详解

一、DNS名词解释

域名，是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时对计算机的定位标识。

DNS，全称Domain Name System，中文名为域名系统，是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和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，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

以淘宝为例，www.taobao.com就是域名，但计算机并不能直接根据域名找到淘宝，必须转化成101.89.125.239（IPV4）或240e:e1:f300:1:3::3f9（IPV6）这样的IP地址才能准确读取，而且这边的ip地址可能会随着时间、网络、机器的变化而变化。

二、DNS解析过程

1、 本地解析

用户在本机浏览器输入www.taobao.com后，计算机会先在本地进行解析（图中为①），这里会分成三小步：

• 1）、先到浏览器的DNS缓存中查询是否有对应记录，如有则直接返回ip地址，完成解析，如果没有则下一步；

• 2）、接着会进行一个判断：软件是否或浏览器是否进行域名直接查询。如果有的话，会直接连到软件服务商提供的DNS服务器上，并返回IP；如果没有，则继续查询操作系统的缓存：如有则直接返回ip地址，完成解析，如果没有则下一步；

• 3）、最后查看本地host文件，比如windows的host文件一般位于“C:\Windows\System32\drivers\etc”，如果这里也没有的话就需要到本地dns服务器上查找了。

2、 本地dns服务器（简称LDNS）

包括两部分：缓存服务器和递归服务器。

• 1）、缓存服务器有2种，一种是公共DNS服务器，比如114 DNS（114.114.114.114）、Google DNS（8.8.8.8）；另一种是本地运营商提供的DNS服务器，比如我们上海电信的DNS服务器包括202.96.209.5、202.96.209.133、116.228.111.118和180.168.255.118。普通用户使用的都是运营商的本地域名服务器，这些服务器一般架设在离用户不远的地方，而且性能都很好，所以一般都会缓存域名解析结果，大约80%的域名解析都会在这一步完成（图中为②）。

• 2）、如果缓存服务器无法找到对应IP，则会把信息传递给递归服务器。

3、 根域名服务器

当信息传递给递归服务器后，会根据内置的根域名服务器ip地址，寻求根域名服务器的帮助：：

• 1）、dns域名服务器一般分3种，分别是根域名服务器（.）、顶级域名服务器（.com）、权威域名服务器。

• 2）、全球一共有13组根域名服务器（注：这里并不是指13台服务器，是指13个ip地址，按字母a-m编号），根域名服务器不会直接解析域名，二十把不同的解析请求分配给下面的其它服务器来完成，下面是dns域名系统的树状结构图：

  
  

• 3）、以www.taobao.com为例，当根域名接收到本地dns的解析请求后，获知后缀是.com，于是就把负责.com的顶级域名服务器ip地址返回给本地dns（图中为③和④）。

• 4）、本地dns获得返回的ip地址，再去找对应的顶级域名服务器，顶级域名又把负责该域名的权威服务器ip返回给本地dns（图中为⑤和⑥）。

• 5）、最后，本地dns根据ip找到对应的权威服务器，权威服务器把对应的主机ip返回给本地dns，至此完成了域名解析的全过程（图中为⑦和⑧）。

三、DNS资源记录类型

DNS的资源记录类型主要包括6种，如下表所示：

记录名	中文名	作用
A、AAAA	主机记录	说明一个域名对应的IP是多少，它是域名和IP地址的对应关系。Ipv4使用的是A记录，ipv6使用的是AAAA记录
NS	名称服务器记录	说明这个区域有哪些DNS服务器负责解析
SOA	起始授权记录	说明负责解析的DNS服务器中哪一个是主服务器
MX	邮件交换记录	主要用于邮件服务器DNS交互，帮助电子邮件正确到达邮件服务器
Cname	别名记录	用于为当前区域之外的资源提供别名
SRV	服务器资源记录	说明一个服务器能够提供什么样的服务
PTR	指针记录	是A记录的逆向记录，作用是把IP地址解析为域名

四、 DNS解析过程实例

在Linux中，可以使用dig命令将DNS解析过程展现出来。

1、 dig +trace

dig +trace可以显示全部的DNS服务器跟踪记录，如下图所示：

说明：dig +trace @8.8.8.8 www.baidu.com，是指在谷歌的域名服务器内寻找www.baidu.com的ip地址，可以从上图看到，首先是从root-servers也就是根域名服务器开始寻找的。

说明：然后开始在顶级域名服务器（.com）中寻找。

说明：继续从权威域名服务器（baidu.com）中寻找。

说明：最后查到百度的CNAME是www.a.shifen.com。

2、 dig @202.96.209.5 www.baidu.com

说明：

• 1）、202.96.209.5是上海电信的本地DNS服务器，和之前的命令一样，最后同样查到www.baidu.com的CNAME是www.a.shifen.com，而对应的IP地址为180.101.49.11/12。

• 2）、在DNS中，有一个很重要的概念是TTL（TIME TO LIVE），也就是生存时间，指的是域名和IP地址对应关系的保留时间。如果一直保存或TTL设置时间太长服务器空间会不够，不保存或TTL设置时间太短则会重复解析浪费带宽而且查询时间较长。不同的浏览器、系统和服务器都会有不同的标准，在浏览器中Chrome和Firefox的TTL设置时间默认为1分钟，而IE为30分钟。域名服务器的TTL设置标准一般如下图：

运营商的本地DNS服务器的TTL值一般设置为300秒。

参考：
https://blog.csdn.net/weixin_42029733/article/details/105656665