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  • DNS解析过程

    下面的内容说的不完全正确(尤其是DNS解析器,是用户可以设置的,例如为8.8.8.8,此时就不会走本地dns服务器,而直接到8.8.8.8)。不过因为比较直白,所以先看:

     DNS 查询以各种不同的方式进行解析。客户机有时也可通过使用从以前查询获得的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询,也可代表请求客户机来查询或联系其他 DNS 服务器,以完全解析该名称,并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。
        另外,客户机自己也可尝试联系其他的 DNS 服务器来解析名称。如果客户机这么做,它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询,该过程称作迭代,即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。
    DNS 查询的过程如下图所示。

    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,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(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。 

    from:http://blog.51cto.com/369369/812889

    from:https://zhuanlan.zhihu.com/p/32531969

    DNS解析的作用是把域名解析成相应的IP地址,因为在广域网上路由器需要知道IP地址才知道把报文发给谁。DNS是Domain Name System域名系统的缩写,它是一个协议,在RFC 1035具体描述了这个协议。具体过程如下图所示:

    这个过程看似简单,但是有几个问题:

    (1)浏览器是怎么知道DNS解析服务器,如上图的8.8.8.8这台?

    (2)一个域名可以解析成多个IP地址吗,如果只有一个IP地址,在并发量很大的情况下,那台服务器可能会爆?

    (3)把域名绑了host之后,是不是就不用域名解析了直接用的本地host指定的IP地址?

    (4)域名解析的有效时间为多长,即过了多久后同一个域名需要再次进行解析?

    (5)什么是域名解析的A记录、AAAA记录、CNAME记录?

    其实域名解析和Chrome没有直接关系,即使是最简单的curl命令也需要进行域名解析,但是我们可以通过Chrome源码来看一下这个过程是怎么样的,并且回答上面的问题。

    首先第一个问题,浏览器是怎么知道DNS解析服务器的,在本机的网络设置里面可以看到当前的DNS服务器IP,如我电脑的:

    这两个DNS Server是我家接的某正宽带提供的:

    一般宽带服务商都会提供DNS服务器,谷歌还为公众提供了两个免费的DNS服务,分别为8.8.8.8和8.8.4.4,取这两个IP地址是为了容易记住,当你的DNS服务不好用的时候,可以尝试改成这两个。

    入网的设备是怎么获取到这些IP地址的呢?是通过动态主机配置协议(DHCP),当一台设备连到路由器之后,路由器通过DHCP给它分配一个IP地址,并告诉它DNS服务器,如下路由器的DHCP设置:

    通过wireshark抓包可以观察到这个过程:

    当我的电脑连上wifi的时候,会发一个DHCP Request的广播,路由器收到这个广播后就会向我的电脑分配一个IP地址并告知DNS服务器。

    这个时候系统就有DNS服务器了,Chrome是调res_ninit这个系统函数(Linux)去获取系统的DNS服务器,这个函数是通过读取/etc/resolver.conf这个文件获取DNS:

    #
    # Mac OS X Notice
    #
    # This file is not used by the host name and address resolution
    # or the DNS query routing mechanisms used by most processes on
    # this Mac OS X system.
    #
    # This file is automatically generated.
    #
    search DHCP HOST
    nameserver 59.108.61.61
    nameserver 219.232.48.61
    

    search选项的作用是当一个域名不可解析时,就会尝试在后面添加相应的后缀,如ping hello,无法解析就会分别ping hello.DHCP/hello.HOST,结果最后都无法解析。

    Chrome在启动的时候根据不同的操作系统去获取DNS服务器配置,然后把它放到DNSConfig的nameservers

    解析过程

    那么我们的DNS是怎么解析一个域名的呢?

    1.现在我有一台计算机,通过ISP接入了互联网,那么ISP就会给我分配一个DNS服务器,这个DNS服务器不是权威服务器,而是相当于一个代理的dns解析服务器,他会帮你迭代权威服务器返回的应答,然后把最终查到IP返回给你。

    2.现在的我计算机要向这台ISPDNS发起请求查询www.baidu.com这个域名了,(经网友提醒:这里其实准确来说不是ISPDNS,而应该是用户自己电脑网络设置里的DNS,并不一定是ISPDNS。比如也有可能你手工设置了8.8.8.8)

    3.ISPDNS拿到请求后,先检查一下自己的缓存中有没有这个地址,有的话就直接返回。这个时候拿到的ip地址,会被标记为非权威服务器的应答

    4.如果缓存中没有的话,ISPDNS会从配置文件里面读取13个根域名服务器的地址(这些地址是不变的,直接在BIND的配置文件中),

    5.然后像其中一台发起请求。

    6.根服务器拿到这个请求后,知道他是com.这个顶级域名下的,所以就会返回com域中的NS记录,一般来说是13台主机名和IP。

    7.然后ISPDNS向其中一台再次发起请求,com域的服务器发现你这请求是baidu.com这个域的,我一查发现了这个域的NS,那我就返回给你,你再去查。

    (目前百度有4台baidu.com的顶级域名服务器)。

    8.ISPDNS不厌其烦的再次向baidu.com这个域的权威服务器发起请求,baidu.com收到之后,查了下有www的这台主机,就把这个IP返回给你了,

    9.然后ISPDNS拿到了之后,将其返回给了客户端,并且把这个保存在高速缓存中。

    下面我们来用 nslookup 这个工具详细来说一下解析步骤:

    从上图我们可以看到:

    第一行Server是:DNS服务器的主机名--210.32.32.1

    第二行Address是: 它的IP地址--210.32.32.1#53

    下面的Name是:解析的URL-- www.jsjzx.com

    Address是:解析出来的IP--112.121.162.168

    但是也有像百度这样的DNS比较复杂的解析:

    你会发现百度有一个cname = www.a.shifen.com 的别名。

    这是怎么一个过程呢?

    我们用dig工具来跟踪一下把(linux系统自带有)

    ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    Dig工具会在本地计算机做迭代,然后记录查询的过程。


    第一步是向我这台机器的ISPDNS获取到根域服务区的13个IP和主机名[b-j].root-servers.net.。

    第二步是向其中的一台根域服务器(Servername就是末行小括号里面的)发送www.baidu.com的查询请求,他返回了com.顶级域的服务器IP(未显示)和名称,

    第三步,便向com.域的一台服务器192.33.4.12请求,www.baidu.com,他返回了baidu.com域的服务器IP(未显示)和名称,百度有四台顶级域的服务器

    【此处可以用dig @192.33.4.12 www.baidu.com查看返回的百度顶级域名服务器IP地址】。


    第四步呢,向百度的顶级域服务器(202.108.22.220)请求www.baidu.com,他发现这个www有个别名,而不是一台主机,别名是www.a.shifen.com。

    ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    按照一般的逻辑,当dns请求到别名的时候,查询会终止,而是重新发起查询别名的请求,所以此处应该返回的是www.a.shifen.com而已。

    但是为什么返回a.shifen.com的这个域的NS呢?

    我们可以尝试下面的这个命令:dig +trace shifen.com 看看有什么结果。。。。。。。。

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