DNS 域名解析那些事儿

对于每一个HTTP请求发起过程中,都有很重要的一个步骤——DNS解析,本篇文章将跟着DNS解析过程来分析域名是如何解析的。

一、DNS域名解析步骤

下图是DNS域名解析的一个示例图,它涵盖了基本解析步骤和原理。

第一步:检查浏览器缓存中是否缓存过该域名对应的IP地址

用户通过浏览器浏览过某网站之后,浏览器就会自动缓存该网站域名对应的IP地址,当用户再次访问的时候,浏览器就会从缓存中查找该域名对应的IP地址,因为缓存不仅是有大小限制,而且还有时间限制(域名被缓存的时间通过TTL属性来设置),所以存在域名对应的IP找不到的情况。当浏览器从缓存中找到了该网站域名对应的IP地址,那么整个DNS解析过程结束,如果没有找到,将进行下一步骤。对于IP的缓存时间问题,不宜设置太长的缓存时间,时间太长,如果域名对应的IP发生变化,那么用户将在一段时间内无法正常访问到网站,如果太短,那么又造成频繁解析域名。

第二步:如果在浏览器缓存中没有找到IP,那么将继续查找本机系统是否缓存过IP

如果第一个步骤没有完成对域名的解析过程,那么浏览器会去系统缓存中查找系统是否缓存过这个域名对应的IP地址,也可以理解为系统自己也具备域名解析的基本能力。在Windows系统中,可以通过设置hosts文件来将域名手动绑定到某IP上,hosts文件位置在C:WindowsSystem32driversetchosts。对于普通用户,并不推荐自己手动绑定域名和IP,对于开发者来说,通过绑定域名和IP,可以轻松切换环境,可以从测试环境切换到开发环境,方便开发和测试。在XP系统中,黑客常常修改他的电脑的hosts文件,将用户常常访问的域名绑定到他指定的IP上,从而实现了本地DNS解析,导致这些域名被劫持。在Linux或者Mac系统中,hosts文件在/etc/hosts,修改该文件也可以实现同样的目的。

前两步都是在本机上完成的,所以没有在上面示例图上展示出来,从第三步开始,才正在地向远程DNS服务器发起解析域名的请求。

第三步:向本地域名解析服务系统发起域名解析的请求

如果在本机上无法完成域名的解析,那么系统只能请求本地域名解析服务系统进行解析,本地域名系统LDNS一般都是本地区的域名服务器,比如你连接的校园网,那么域名解析系统就在你的校园机房里,如果你连接的是电信、移动或者联通的网络,那么本地域名解析服务器就在本地区,由各自的运营商来提供服务。对于本地DNS服务器地址,Windows系统使用命令ipconfig就可以查看,在Linux和Mac系统下,直接使用命令cat /etc/resolv.conf来查看LDNS服务地址。LDNS一般都缓存了大部分的域名解析的结果,当然缓存时间也受域名失效时间控制,大部分的解析工作到这里就差不多已经结束了,LDNS负责了大部分的解析工作。

第四步:向根域名解析服务器发起域名解析请求

本地DNS域名解析器还没有完成解析的话,那么本地域名解析服务器将向根域名服务器发起解析请求。

第五步:根域名服务器返回gTLD域名解析服务器地址

本地DNS域名解析向根域名服务器发起解析请求,根域名服务器返回的是所查域的通用顶级域(Generic top-level domain,gTLD)地址,常见的通用顶级域有.com、.cn、.org、.edu等。

第六步:向gTLD服务器发起解析请求

本地域名解析服务器向gTLD服务器发起请求。

第七步:gTLD服务器接收请求并返回Name Server服务器

gTLD服务器接收本地域名服务器发起的请求,并根据需要解析的域名,找到该域名对应的Name Server域名服务器,通常情况下,这个Name Server服务器就是你注册的域名服务器,那么你注册的域名的服务商的服务器将承担起域名解析的任务。

第八步:Name Server服务器返回IP地址给本地服务器

Name Server服务器查找域名对应的IP地址,将IP地址连同TTL值返回给本地域名服务器。

第九步:本地域名服务器缓存解析结果

本地域名服务器缓存解析后的结果,缓存时间由TTL时间来控制。

第十步:返回解析结果给用户

解析结果将直接返回给用户,用户系统将缓存该IP地址,缓存时间由TTL来控制,至此,解析过程结束。

这里对DNS解析的步骤进行了一个简单的介绍分析,后面将通过命令行的形式来解析一个域名的具体解析过程。

二、DNS域名解析过程分析

在正式开始分析解析过程之前,先来介绍几个基本的域名解析方式的概念。域名解析记录主要分为A记录、MX记录、CNAME记录、NS记录以及TXT记录。

CNAME记录:CNAME指的就是Canonical Name,也就是别名解析,可以将指定的域名解析到其他域名上,而其他域名就是指定域名的别名,整个解析过程称为别名解析。比如将baidu.com解析到itlemon.cn,将csdn.net解析到itlemon.cn,那么itlemon.cn就是baidu.com和CSDN.net的别名。

NS记录:就是为某个域名指定了特定的DNS服务器去解析。

TXT记录:为某个主机名或者域名设置特定的说明,比如为itlemon.cn设置的的TXT记录为“Lemon的技术笔记”,这个TXT记录为itlemon.cn的说明。

上面概念中的IP地址都是假定的,帮助理解。下面将通过解析域名baidu.com为例,进一步说明域名解析流程。

直接查看域名结果,可以通过命令nslookup加上域名来查看:

上图中Non-authoritative answer表示解析结果来自非权威服务器,也就是说这个结果来自缓存,并没有完全经历全部的解析过程,从某个缓存中读取的结果,这个结果存在一定的隐患,比如域名对应的IP地址已经更变。

这只是一个快捷的解析结果,如果需要浏览全部的解析过程,那么可以使用dig命令来查看解析过程。

分析上图DNS解析过程,我们可以看出:

第一步:从本地DNS域名解析服务器获取到13个根DNS域名服务器(.)对应的主机名。

第二步:从13个根域名服务器中的其中一个(这里是h.root-servers.net)获取到顶级com.的服务器IP(未显示)和名称。

第三步:向com.域的一台服务器192.43.172.30(i.gtld-servers.net)请求解析,它返回了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。

一般情况下,DNS解析到别名就停止了,返回了具体的IP地址,如果想看到具体的IP地址,可以进一步对别名进行解析,解析结果如下:

这时候看到最后的解析结果是180.97.33.107和180.97.33.108。在解析别名的过程中,可以发现shifen.com和baidu.com都是指定了相同的域名解析服务器。以上是一个域名的解析过程,最后的解析结果和一开始的使用nslookup的结果一致。

干货分享

  • 发表于:
  • 原文链接:https://kuaibao.qq.com/s/20181028B1IDLB00?refer=cp_1026
  • 腾讯「云+社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券