DNS

简介

DNS解析过程

DNS是域名服务系统。

TCP/IP协议中的IP层都是通过IP地址进行通信的，但是IP地址是一串数字，不利于记忆，为了更加便于通信，需要名字服务，可以通过容易记忆的命名来替代IP地址，通信过程中再通过名字服务将名字更换为IP地址。

IP的名字服务就是域名。

域名一般通过三级结构构成，A.B.C，例如www.aigetting.com，其中com是顶级域名，aigetting.com是权威域名。

DNS系统本质就是通过域名查询IP的地址的系统，DNS提供了一个分层的命名空间，企业和个人可以将名字注册到DNS系统。通信的时候可以通过这些名字获取实际提供服务的服务器的IP地址。

DNS也是一个分布式的数据库，可以可靠的为全球提供服务。

原理

DNS服务器

域名一般是多层结构，按照“.”作为分隔符可以将域名切分为多个层次，不同层次对应不同的命名空间。

例如www.aigetting.com，其中com是顶级域名，aigetting.com是二级域名，www.aigetting.com是三级域名。

DNS解析的过程实现是首先请求DNS解析器，例如请求www.aigetting.com，DNS解析器会首先查询是否已经缓存了该域名，如果有缓存则直接返回。

如果DNS解析器没有缓存该数据，则会请求根域名服务器，根域名服务器会根据访问的顶级域名返回对应的顶级域名服务器，比如返回处理com顶级域名的顶级域名服务器，顶级域名一般通过组织（例如.com、.edu 或 .org）和国家（例如.cn、.hk、.us等）进行区分。

在路由到顶级域名服务器之后，会讲DNS请求转发到对应的权威域名服务器。权威域名服务器会返回对应的IP地址信息。

根据职责可以把DNS服务器分为根域名服务器，顶级域名服务器，权威域名服务器。

根据DNS的职责不同可以分为权威服务器以及非权威服务器，其中非权威服务器只能作为缓存提供查询服务，不能提供域名注册等域名的写入更新能力。

DNS记录类型

DNS 记录提供与域名相关的详细信息，DNS记录根据服务内容的不同分为多种类型的记录。

• A 记录： 将域名映射到 IPv4 地址。
• AAAA 记录：将域名映射到 IPv6 地址。
• MX（Mail Exchange） 记录：到邮件服务器的映射。
• TXT 记录：将文本存储在 DNS 记录中，主要用于验证域名所有权和防止垃圾邮件。
• NS（名称服务器）记录： NS 记录直接发送到域或子域的权威名称服务器。
• CNAME 记录：将域名映射到其他域或子域的别名。

查询协议

业务和DNS服务之间的通信协议是基于UDP的，因为DNS协议本身数据包较小，如果使用TCP协议，链接的建立以及销毁在整个通信过程中占据比重过大，效率较低，所以使用UDP协议是较为合适的，UDP协议使用53端口号。

DNS的查询报文和回应报文结构是相同的。

DNS报文结构分为头部和数据区域。其中数据区域又问题问题域和应答域。