DNS工作原理

一、简介

它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。
DNS使用TCP和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。
DNS协议是用来将域名转换为IP地址（也可以将IP地址转换为相应的域名地址）。

作用：

DNS是一种可以将域名和IP地址相互映射的以层次结构分布的数据库系统。

二、体系

2.1 报文：

DNS 定义了两种报文 ，一种为查询报文；另一种是对查询报文的响应，称为响应报文。无论是查询报文还是响应报文，都有12个字节的头和查询问题。

2.2 服务器体系

1.根域名服务器：

• 最高层次的域名服务器，也是最重要的域名服务器，本地域名服务器如果解析不了域名就会向根域名服务器求助。
• 全球共有13个不同IP地址的根域名服务器，它们的名称用一个英文字母命名，从a一直到m。
• 每个根服务器都有镜像服务器，每个根服务器与它的镜像服务器共享同一个 IP 地址
• 所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和地址

2.顶级域名服务器

• 负责管理在该顶级域名服务器下注册的二级域名。

3.权限域名服务器

• 负责一个区的域名解析工作

4.本地域名服务器

• 当一个主机发出DNS查询请求的时候，这个查询请求首先就是发给本地域名服务器的。

三、工作原理

3.1解析步骤

有一台计算机：通过ISP（互联网服务提供商）接入了互联网，那么ISP就会给我分配一个DNS服务器，后续使用此DNS作为作为迭代查询的首选域名服务器（也可以手动配置首选域名服务器）

在浏览器输入url后（www.baidu.com）：

1. 先在检查本地的Hosts表文件，看其中是否已经有相应的域名与IP地址的对应关系，如果有就会直接采用会被标记为非权威服务器的应答。
2. 然后向首选域名服务器的缓存中查找，如果有对应关系则返回
3. 如果没有会从配置文件里面读取13个根域名服务器的地址
4. 然后首选服务器向其中一台根域名服务器发起请求
5. 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域中的域名服务器记录给首选服务器
6. 然后首选服务器再次向该域名服务器（com）发起请求, 然后发现是baidu.com这个域（权威域名服务器），于是返回该域的服务器记录给首选服务器
7. 首选服务器又向baidu.com这个权威域名服务器发起请求，然后该域查到有www的这台主机，就把这个IP返回给首选服务器了。
8. 然后首选服务器拿到IP之后，就返回给客户端浏览器，并且把这映射关系保存在告诉缓存中

3.2注意：

1. 域名对大小写不敏感

2. 域名解析总体可分为两大步骤
   第一个步骤是本机向本地域名服务器发出一个DNS请求报文，报文里携带需要查询的域名；
   第二个步骤是本地域名服务器向本机回应一个DNS响应报文，里面包含域名对应的IP地址。

3. DNS的查询顺序

   1、本地hosts文件
   　　　2、本地DNS缓存
   　　　3、本地DNS服务器
   　　　4、发起迭代查询

4. 使用递归查询+迭代查询（从主机视角看是递归，从首选服务器来看是递归）