DNS---域名解析_dns模式

目录

一、DNS简介

域名：

DNS工作模式：

二、为什么要用到DNS

三、分布式DNS

四、树状结构的DNS服务器

五、四种域名服务器

根服务器：

顶级域名服务器：

权限域名服务器：

本地域名服务器：

六、主域名服务器与辅助域名服务器

七、域名解析的一般过程

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一、DNS简介

DNS全名叫：域名系统DNS。显然，它是跟域名直接相关的。那什么叫域名？域名其实就是名字，相当于人的名字一样。但是它又不同于名字，不同就在于“域”这里，域名是针对于不同的区域，当然这里指的都是逻辑上的区域，而不是物理意义上的。

域名：

对于域名的一些介绍，这里直接看图更直观：

 

DNS工作模式：

DNS工作是基于CS模式，即客户服务器模式。请求DNS的一方就作为客户，而回应DNS请求的一方就相当于服务器。同样的，这里的客户和服务器不是指实体的主机，而是指的是应用进程。

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二、为什么要用到DNS

我们知道，在互联网中，每个主机都是基于IP地址进行地址区分、传递报文的，所以用户在互联网上与一台主机通信时，必须要先知道对方的IP地址，否则通信的报文就不能准确发送给对方。但是由于IP地址是32位的二进制数字，用户很难记住如此多的IP地址，即使是点分十进制的地址，更别说128位的IPV6地址。所以为了方便用户记住主机名字，连接在互联网的主机就不单单有IP地址，还有它自己的主机名字。而对于主机来说，便于人记忆的域名字符串并不方便自己处理，32位的IP二进制数字更方便机器处理，所以DNS要做的就是，将域名(主机名字）转换成32位的IP地址。

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三、分布式DNS

理论上讲，使得全网只有一个DNS服务器，让它存储全网的主机名字，并为众多主机提供DNS服务是可以的，但是这样的不可取的。因为互联网太过庞大，主机接入数量之多，如果一台DNS服务器宕掉，就会导致整个互联网的DNS服务下线，从而导致很多问题，比如不能正常访问网页等等。所以在互联网上，采用的就是分布式域名系统DNS。

前面讲到过，DNS采用的是客户服务器方式，绝大多数的域名都可以在本地实现解析，若不能在本地实现解析，就要请求根域名服务器的帮助。那么什么是根域名服务器呢？

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四、树状结构的DNS服务器

如下图：

 图中可以一眼看出整个DNS域名服务器的整体系统布局。树状结构的DNS服务器也叫域名树。顾名思义，它就像一棵树状，有根，有枝，有叶，不过是倒过来的树。这里面可以看出，等级最高的就是根域名服务器，其次就是顶级域名服务器，权限域名服务器，以及本地域名服务器。这四种类型的域名服务器分工明确，各自发挥不同的作用。

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五、四种域名服务器

根服务器：

作为最高层次的域名服务器，跟服务器知道所有顶级域名服务器的IP地址和域名，即存储了每个顶级域名服务器的域名到IP地址的映射关系。不管是哪一个本地域名服务器，只要自己不能解析出来的域名，首先都要请求根域名服务器，再由根域名服务器为本地域名服务器指明该向哪个域名服务器查询。当然，虽然是根，但是全球并不止这一台根域名服务器。目前全球大约有13套系统组成13组根域名服务器，记住是13套系统，不是13台机器。一般来说，由于根域名服务器的保密性，它们装置的地点都不会对外公布。同时根域名服务器采用的是任播技术，即当有向根域名服务器的请求时，链路上的路由器会优先选择距离更近的根域名服务器，这也就保证了资源的有效利用。

顶级域名服务器：

次一级的域名服务器，又称TLD服务器。它们主要是负责管理注册登记的二级域名服务器，即存储二级域名服务器的域名到IP地址的映射关系。

权限域名服务器：

这是负责一个区的域名服务器，区，简单来说就是指一个服务器所管辖的范围，每一个区都有一个区域名服务器，存储了这个区内所有主机域名到IP地址的映射，DNS域名服务器的服务的单位就不是域，而是区。

本地域名服务器：

可以说这是离主机最近的域名服务器。一般我们请求的服务器信息都会先经由本地域名服务器进行解析，解析不成功就在向根域名服务器请求。

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六、主域名服务器与辅助域名服务器

为了提高域名服务器的可靠性，一般域名服务器都会有辅助域名服务器，防止主域名服务器宕掉而中断服务。主域名服务器会定期将数据复制到辅助域名服务器，但是对数据的修改只能在主域名服务器进行，从而保证数据的一致性。

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七、域名解析的一般过程

当我们上网浏览网页时，输入百度的网址，即百度的域名：www.baidu.com。不一会就返回了百度的网页信息，那这后面到底发生了什么呢？

 

首先浏览器进程根据输入的域名，分别在以下缓存中进行查找：

1、浏览器缓存：浏览器会按照一定的频率缓存DNS记录。

2、操作系统缓存：hosts的文件，如果在这里指定了一个域名对应的ip地址，那浏览器会首先使用这个ip地址。

3、这就是主机本地的查找过程，若至此还没有命中，进程就会调用解析程序，并成为DNS客户，发送DNS请求报文，注意，DNS请求报文使用的是UDP传输协议，目的是减少比必要的开支。请求本地域名服务器来解析这个域名。每一个ISP，或者大学里，都会有一台本地域名服务器，并且这台服务器的性能都很好，一般都会缓存域名解析结果，大约80%的域名解析到这里就完成了。

4、如果本地域名服务器然没有命中，就直接跳到根域名服务器域名服务器请求解析。此时本地域名服务器又作为另一个DNS客户，根域名服务器返回给本地域名服务器顶尖域名服务器的地址。本地域名服务器又接着向顶级域名服务器继续查询。

5、接受请求的顶级域名服务器查找并返回存储 baidu.com 域名的权限域名服务器IP地址，网站在哪注册，本地域名服务器再去找到这个权限域名服务器。

6、权限域名服务器根据映射关系表找到目标ip，然后返回给本地域名服务器，本地域名服务器在回给主机，根据这个IP地址，主机就可以与百度服务器进行通信，进行后续的数据传输了。

这也就是为什么有时候打开一个新页面会有点慢，因为如果本地没什么缓存，查找域名的过程要这样递归地查询下去，查找完还要一层层的向上返回。