[点晴永久免费OA]超清晰的DNS入门指南，看这篇就够了
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我们知道，TCP/IP提供了通过IP地址来连接到设备的功能。 但对用户来讲，记住某台设备的IP地址是相当困难的，因此，有人专门设计了一种字符串形式的主机命名机制，这些主机名与IP地址相对应。 在IP地址与主机名之间需要有一种转换和查询机制，提供这种机制的系统就是域名系统DNS（Domain Name System）。
作为互联网核心协议之一，不管是上网浏览，还是编程开发，又或是咱们网工，多少都需要了解一点它的知识啊。 今天我们就再来详细说说，DNS究竟是怎么个事儿。 DNS是域名系统(DomainNameSystem)的缩写，它是由解析器和域名服务器组成的。 域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并 具有将域名转换为IP地址功能的服务器。其中域名必须对应一个IP地址，而 IP地址不一定有域名。 域名系统采用类似目录树的等级结构。域名服务器为客户机 / 服务器模式中的服务器方，它主要有两种形式：主服务器和转发服务器。 将域名映射为IP 地址的过程就称为 “域名解析”。在 Internet上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识 IP 地址，它们之间的转换工作称为域名解析，域名解析需要由专门的域名 解析服务器来完成，DNS就是进行域名解析的服务器。 DNS 命名用于Internet 等 TCP/IP网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。 当用户在应用程序中输入DNS名称时，DNS服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息，如IP地址。因为，你在上网时输入的网址，是通过域名解析系统解析找到了相对应的IP地址，这样才能上网。其实，域名的最终指向是IP 。 举例来说，如果你要访问域名math.stackexchange.com，首先要通过DNS查出它的IP地址是151.101.129.69。 虽然只需要返回一个IP地址，但是DNS的查询过程非常复杂，分成多个步骤。 工具软件dig可以显示整个查询过程。 $ dig math.stackexchange.com 上面的命令会输出六段信息。 第一段是查询参数和统计。 第二段是查询内容。 上面结果表示，查询域名math.stackexchange.com的A记录，A是address的缩写。 第三段是DNS服务器的答复。 上面结果显示，math.stackexchange.com有四个A记录，即四个IP地址。600是TTL值（Time to live 的缩写），表示缓存时间，即600秒之内不用重新查询。 第四段显示stackexchange.com的NS记录（Name Server的缩写），即哪些服务器负责管理stackexchange.com的DNS记录。 上面结果显示stackexchange.com共有四条NS记录，即四个域名服务器，向其中任一台查询就能知道math.stackexchange.com的IP地址是什么。 第五段是上面四个域名服务器的IP地址，这是随着前一段一起返回的。 第六段是DNS服务器的一些传输信息。 上面结果显示，本机的DNS服务器是192.168.1.253，查询端口是53（DNS服务器的默认端口），以及回应长度是305字节。 如果不想看到这么多内容，可以使用+short参数。 $ dig +short math.stackexchange.com 下面我们根据前面这个例子，一步步还原，本机到底怎么得到域名math.stackexchange.com的IP地址。 首先，本机一定要知道DNS服务器的IP地址，否则上不了网。通过DNS服务器，才能知道某个域名的IP地址到底是什么。 DNS服务器的IP地址，有可能是动态的，每次上网时由网关分配，这叫做DHCP机制；也有可能是事先指定的固定地址。Linux系统里面，DNS服务器的IP地址保存在/etc/resolv.conf文件。 上例的DNS服务器是192.168.1.253，这是一个内网地址。有一些公网的DNS服务器，也可以使用，其中最有名的就是Google的8.8.8.8和Level 3的4.2.2.2。 本机只向自己的DNS服务器查询，dig命令有一个@参数，显示向其他DNS服务器查询的结果。 $ dig @4.2.2.2 math.stackexchange.com 上面命令指定向DNS服务器4.2.2.2查询。 DNS服务器怎么会知道每个域名的IP地址呢？答案是分级查询。 请仔细看前面的例子，每个域名的尾部都多了一个点。 比如，域名math.stackexchange.com显示为math.stackexchange.com。这不是疏忽，而是所有域名的尾部，实际上都有一个根域名。 举例来说，www.example.com真正的域名是www.example.com.root，简写为www.example.com。因为，根域名.root对于所有域名都是一样的，所以平时是省略的。 根域名的下一级，叫做”顶级域名”（top-level domain，缩写为TLD），比如.com、.net；再下一级叫做”次级域名”（second-level domain，缩写为SLD），比如www.example.com里面的.example，这一级域名是用户可以注册的；再下一级是主机名（host），比如www.example.com里面的www，又称为”三级域名”，这是用户在自己的域里面为服务器分配的名称，是用户可以任意分配的。 总结一下，域名的层级结构如下。 主机名.次级域名.顶级域名.根域名 DNS服务器根据域名的层级，进行分级查询。 需要明确的是，每一级域名都有自己的NS记录，NS记录指向该级域名的域名服务器。这些服务器知道下一级域名的各种记录。 所谓”分级查询”，就是从根域名开始，依次查询每一级域名的NS记录，直到查到最终的IP地址，过程大致如下。 从”根域名服务器”查到”顶级域名服务器”的NS记录和A记录（IP地址） 从”顶级域名服务器”查到”次级域名服务器”的NS记录和A记录（IP地址） 从”次级域名服务器”查出”主机名”的IP地址 仔细看上面的过程，你可能发现了，没有提到DNS服务器怎么知道”根域名服务器”的IP地址。回答是”根域名服务器”的NS记录和IP地址一般是不会变化的，所以内置在DNS服务器里面。 下面是内置的根域名服务器IP地址的一个例子。 上面列表中，列出了根域名（.root）的三条NS记录A.ROOT-SERVERS.NET、B.ROOT-SERVERS.NET和C.ROOT-SERVERS.NET，以及它们的IP地址（即A记录）198.41.0.4、192.228.79.201、192.33.4.12。 另外，可以看到所有记录的TTL值是3600000秒，相当于1000小时。也就是说，每1000小时才查询一次根域名服务器的列表。 目前，世界上一共有十三组根域名服务器，从A.ROOT-SERVERS.NET一直到M.ROOT-SERVERS.NET。 dig命令的+trace参数可以显示DNS的整个分级查询过程。 $ dig +trace math.stackexchange.com 上面命令的第一段列出根域名.的所有NS记录，即所有根域名服务器。 根据内置的根域名服务器IP地址，DNS服务器向所有这些IP地址发出查询请求，询问math.stackexchange.com的顶级域名服务器com.的NS记录。最先回复的根域名服务器将被缓存，以后只向这台服务器发请求。 接着是第二段。 上面结果显示.com域名的13条NS记录，同时返回的还有每一条记录对应的IP地址。 然后，DNS服务器向这些顶级域名服务器发出查询请求，询问math.stackexchange.com的次级域名stackexchange.com的NS记录。 上面结果显示stackexchange.com有四条NS记录，同时返回的还有每一条NS记录对应的IP地址。 然后，DNS服务器向上面这四台NS服务器查询math.stackexchange.com的主机名。 上面结果显示，math.stackexchange.com有4条A记录，即这四个IP地址都可以访问到网站。并且还显示，最先返回结果的NS服务器是ns-463.awsdns-57.com，IP地址为205.251.193.207。 dig命令可以单独查看每一级域名的NS记录。 $ dig ns com +short参数可以显示简化的结果。 $ dig +short ns com 域名与IP之间的对应关系，称为”记录”（record）。根据使用场景，”记录”可以分成不同的类型（type），前面已经看到了有A记录和NS记录。 常见的DNS记录类型如下。 （1） A：地址记录（Address），返回域名指向的IP地址。 （2） NS：域名服务器记录（Name Server），返回保存下一级域名信息的服务器地址。该记录只能设置为域名，不能设置为IP地址。 （3）MX：邮件记录（Mail eXchange），返回接收电子邮件的服务器地址。 （4）CNAME：规范名称记录（Canonical Name），返回另一个域名，即当前查询的域名是另一个域名的跳转，详见下文。 （5）PTR：逆向查询记录（Pointer Record），只用于从IP地址查询域名，详见下文。 一般来说，为了服务的安全可靠，至少应该有两条NS记录，而A记录和MX记录也可以有多条，这样就提供了服务的冗余性，防止出现单点失败。 CNAME记录主要用于域名的内部跳转，为服务器配置提供灵活性，用户感知不到。举例来说，facebook.github.io这个域名就是一个CNAME记录。 $ dig facebook.github.io 上面结果显示，facebook.github.io的CNAME记录指向github.map.fastly.net。也就是说，用户查询acebook.github.io的时候，实际上返回的是github.map.fastly.net的IP地址。这样的好处是，变更服务器IP地址的时候，只要修改github.map.fastly.net这个域名就可以了，用户的facebook.github.io域名不用修改。 由于CNAME记录就是一个替换，所以域名一旦设置CNAME记录以后，就不能再设置其他记录了（比如A记录和MX记录），这是为了防止产生冲突。举例来说，foo.com指向bar.com，而两个域名各有自己的MX记录，如果两者不一致，就会产生问题。由于顶级域名通常要设置MX记录，所以一般不允许用户对顶级域名设置CNAME记录。 PTR记录用于从IP地址反查域名。dig命令的-x参数用于查询PTR记录。 $ dig -x 192.30.252.153 上面结果显示，192.30.252.153这台服务器的域名是pages.github.com。 逆向查询的一个应用，是可以防止垃圾邮件，即验证发送邮件的IP地址，是否真的有它所声称的域名。 dig命令可以查看指定的记录类型。 $ dig a github.com 除了dig，还有一些其他小工具也可以使用。 01 host 命令 host命令可以看作dig命令的简化版本，返回当前请求域名的各种记录。 $ host github.com @网络工程师俱乐部 host命令也可以用于逆向查询，即从IP地址查询域名,等同于dig-x 。 $ host 192.30.252.153 02 nslookup 命令 nslookup命令用于互动式地查询域名记录。 $ nslookup 03 whois 命令 whois命令用来查看域名的注册情况。 $ whois github.com 该文章在 2024/6/8 23:42:00 编辑过 |
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