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    2022-04-30 22:43:28

    DNS域名解析过程

    首先我们知道,DNS协议是用来完成域名到 IP 地址的转换的。DNS 服务器大致分为三种类型:根域名服务器、顶级域名服务器(Top-Level Domain, TLD)以及权威 DNS 服务器。

    这些服务器的关系如下如所示:

    image-20220430221420999

    那么这些服务器是怎么共同协作的呢?

    比如我们现在要访问一个域名 www.amazon.com,首先我们的浏览器会使用 DNS 协议来获取该域名对应的 IP 地址。

    该过程大概如下:

    我们的主机上运行着 DNS 客户端,客户端首先与根域名服务器之一联系,期望获取.com TLD 域名服务器的 IP 地址,随后根域名服务器返回顶级域名 com 的 TLD 服务器 IP 地址。该客户端与这些 TLD 服务器之一联系,它将返回 amazon.com 的权威服务器 IP 地址。最后,该客户端与 amazon.com 权威服务器之一取得联系,它返回主机名 ww.amazon.com 的 IP 地址。

    本地 DNS 服务器

    这只是一个粗略的过程,实际上,还有另一类重要的 DNS 服务器:本地 DNS 服务器。每个 ISP (网络服务供应商,比如中国移动、联通等) 都有一台本地 DNS 服务器。一般来说,主机的的本地 DNS 服务器与主机是“邻近”的。

    加入本地 DNS 服务器后,DNS 客户端就会先向本地 DNS 服务器发起请求,然后 本地 DNS 服务器再依次向根域名服务器、TLD 域名服务器以及权威 DNS 服务器联系,最后获得 IP 地址,返回给 DNS 客户端

    在此例中,我们为了获取一个域名的 IP 地址,共发送了 8 份 DNS 报文。为了减少网络上到处传输的 DNS 报文数量,DNS 广泛运用了缓存技术。

    DNS 缓存

    DNS 缓存即,每当本地 DNS 服务器从某个 DNS 服务器接收到一个回答,他就能够缓存包含在该回答中的任何信息。此时DNS 客户端再发起域名解析请求时,如果在 本地 DNS 服务器中就缓存了该信息,就可以直接返回所求的 IP 地址,即使它不是该主机名的权威服务器。由于主机和主机名与 IP 地址间的映射并不是永久的,DNS 服务器在一段时间后(通常设置为两天)将丢弃缓存信息。

    有了 DNS 缓存技术,本地 DNS 服务器也能够缓存 TLD 域名服务器的 IP 地址,因而允许本地 DNS 绕过查询链中的根域名服务器。事实上,因为缓存,除了少数 DNS 查询以外,根服务器都会被绕过

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    URL解析 https://www.tencent.com/index.html:URL,统一资源定位符,用于定位网上的资源。 index.html:资源的相对路径,服务器默认访问的页面 com:一级域名 tencent.com:二级域名; www:主机名,一台...

    URL解析

    • https://www.tencent.com/index.html:URL,统一资源定位符,用于定位网上的资源。
      • index.html:资源的相对路径,服务器默认访问的页面
      • com:一级域名
      • tencent.com:二级域名;
      • www:主机名,一台具体的机器。命名习惯:网站(www),博客(blog),邮箱(mail)等等。
      • www.tencent.com:网站名:服务器名.域名
      • https:服务协议

    为什么要用域名

            一个上线的应用,使用IP地址访问对用户很不友好;一个与应用有关联的域名更加方便记忆。

    域名解析过程(通过域名是如何访问到网站的)

            计算机不认识域名,无法通过域名直接找到服务器所在主机,所以需要将域名转换为ip地址,这个过程称为域名解析:

            1. 主机先查浏览器缓存;

            2. 没有的话去查本地hosts文件;

            3. 然后去查本地DNS服务器,DNS服务器的缓存。(递归解析:主机先向本地DNS服务器查询,接下里的查询工作都交给本地DNS服务器,本地DNS服务器帮忙找到结果返回给主机);

            4. 本地DNS服务器采用迭代解析(本地DNS服务器向一个根域名服务器查询,根域名服务器没有,然后告诉本地DNS服务器接下来应该去查询的顶级域名服务器的IP,本地域名服务器根据这个IP继续向上查询,仍采用迭代的方式)。

    • 递归解析:找别人帮忙干活,自己只要结果;
    • 迭代解析:全程都要自己干,中途会有人告诉咋干。
    • 本地DNS服务器的配置文件中保存了13个根域名服务器的IP地址,根域名服务器会根据请求的域名判断这个域名归属于哪个顶级域名服务器(com、cn等等),然后告诉本地DNS服务器。

    操作系统域名缓存hosts文件的作用

            hosts文件用来设置IP地址和域名的映射关系,只在本地生效。目前也有很多软件用来做这件事情,比如mac的iHosts。

            在企业开发WEB应用时,不可避免地需要调试,调试时需要将应用部署到虚拟机中并启动,每次调试时部署应用的虚拟机都可能会更改。如果一个应用之前部署在IP地址为A的机器中,域名对应的IP地址设为A;如果我们下次将应用部署到IP地址为B的机器中,需要及时将域名对应的IP地址改为B,这样才能通过域名正常访问到我们的web应用。

    举例说明:为Tomcat服务上的应用设置域名

    • hosts文件位置:C:\Windows\System32\drivers\etc,添加如图所示的一行映射关系。hosts文件:一个系统文件,存储IP地址和域名的映射关系,可以在本地为本机IP地址设置域名,就可以通过该域名+服务的端口号访问到该服务上的应用。IP地址用来定位机器,端口用来定位机器上部署的服务

    • 启动Tomcat服务器。
    • 访问 www.yujing.com:8080

    •  注:在之前的域名解析过程中,原来的localhost和127.0.0.1这条域名映射关系可能已经缓存到浏览器缓存当中,而域名解析的第一步恰好是去浏览器缓存中查,查到的是修改之前的IP地址,所以可能会出现访问www.yujing.com这个域名不到的结果,此时需要清空一下浏览器的缓存,下次解析时,在浏览器缓存中找不到,就会去hosts文件中找。(这就是缓存造成的数据不一致,不同步的一个例子)。

    注册域名

            通常上线的应用可以通过IP地址加端口访问,但是如果我们想要为该应用设置一个特定的域名,我们需要去DNS服务商那里花钱注册一个未被注册过的域名,注册时可以不设置对应的IP地址,可以后续去网站上设置(解析),当部署应用的机器换了之后,可以再去服务商网站上更改IP地址。 

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  • 域名解析过程详解

    千次阅读 2022-02-24 16:50:30
    1、域名系统概述 域名系统DNS(Domain Name System)是因特网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换成为IP地址。域名系统其实就是名字系统。为什么不叫“名字”而叫“域名”呢?这是因为在这种因特网的...

    1、域名系统概述

            域名系统DNS(Domain Name System)是因特网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换成为IP地址。域名系统其实就是名字系统。为什么不叫“名字”而叫“域名”呢?这是因为在这种因特网的命名系统中使用了许多的“域(domain)”,因此就出现了“域名”这个名词。“域名系统”明确地指明这种系统是应用在因特网中。

            我们都知道,IP地址是由32位的二进制数字组成的。用户与因特网上某台主机通信时,显然不愿意使用很难记忆的长达32位的二进制主机地址。即使是点分十进制IP地址也并不太容易记忆。相反,大家愿意使用比较容易记忆的主机名字。但是,机器在处理IP数据报时,并不是使用域名而是使用IP地址。这是因为IP地址长度固定,而域名的长度不固定,机器处理起来比较困难。

            因为因特网规模很大,所以整个因特网只使用一个域名服务器是不可行的。因此,早在1983年因特网开始采用层次树状结构的命名方法,并使用分布式的域名系统DNS。并采用客户服务器方式。DNS使大多数名字都在本地解析(resolve),仅有少量解析需要在因特网上通信,因此DNS系统的效率很高。由于DNS是分布式系统,即使单个计算机除了故障,也不会妨碍整个DNS系统的正常运行。

            域名到IP地址的解析是由分布在因特网上的许多域名服务器程序共同完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行,而人们也常把运行域名服务器程序的机器称为域名服务器。

            域名到IP地址的解析过程的要点如下:当某一个应用需要把主机名解析为IP地址时,该应用进程就调用解析程序,并称为DNS的一个客户,把待解析的域名放在DNS请求报文中,以UDP用户数据报方式发给本地域名服务器。本地域名服务器在查找域名后,把对应的IP地址放在回答报文中返回。应用程序获得目的主机的IP地址后即可进行通信。

            若本地域名服务器不能回答该请求,则此域名服务器就暂时称为DNS的另一个客户,并向其他域名服务器发出查询请求。这种过程直至找到能够回答该请求的域名服务器为止。此过程在后面作进一步讨论。

    2、因特网的域名结构 

            由于因特网的用户数量较多,所以因特网在命名时采用的是层次树状结构的命名方法。任何一个连接在因特网上的主机或路由器,都有一个唯一的层次结构的名字,即域名(domain name)。这里,“域”(domain)是名字空间中一个可被管理的划分。

            从语法上讲,每一个域名都是有标号(label)序列组成,而各标号之间用点(小数点)隔开。

            如下例子所示:

            这是中央电视台用于手法电子邮件的计算机的域名,它由三个标号组成,其中标号com是顶级域名,标号cctv是二级域名,标号mail是三级域名。

            DNS规定,域名中的标号都有英文和数字组成,每一个标号不超过63个字符(为了记忆方便,一般不会超过12个字符),也不区分大小写字母。标号中除连字符(-)外不能使用其他的标点符号。级别最低的域名写在最左边,而级别最高的字符写在最右边。由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。DNS既不规定一个域名需要包含多少个下级域名,也不规定每一级域名代表什么意思。各级域名由其上一级的域名管理机构管理,而最高的顶级域名则由ICANN进行管理。用这种方法可使每一个域名在整个互联网范围内是唯一的,并且也容易设计出一种查找域名的机制。

            域名只是逻辑概念,并不代表计算机所在的物理地点。据2006年12月统计,现在顶级域名TLD(Top Level Domain)已有265个,分为三大类:

            (1)国家顶级域名nTLD:采用ISO3166的规定。如:cn代表中国,us代表美国,uk代表英国,等等。国家域名又常记为ccTLD(cc表示国家代码contry-code)。

            (2)通用顶级域名gTLD:最常见的通用顶级域名有7个,即:com(公司企业),net(网络服务机构),org(非营利组织),int(国际组织),gov(美国的政府部门),mil(美国的军事部门)。

            (3)基础结构域名(infrastructure domain):这种顶级域名只有一个,即arpa,用于反向域名解析,因此称为反向域名。

     

    3、域名服务器 

            如果采用上述的树状结构,每一个节点都采用一个域名服务器,这样会使得域名服务器的数量太多,使域名服务器系统的运行效率降低。所以在DNS中,采用划分区的方法来解决。

            一个服务器所负责管辖(或有权限)的范围叫做区(zone)。各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。每一个区设置相应的权限域名服务器,用来保存该区中的所有主机到域名IP地址的映射。总之,DNS服务器的管辖范围不是以“域”为单位,而是以“区”为单位。区是DNS服务器实际管辖的范围。区 <= 域。

            下图是区的不同划分方法的举例。假定abc公司有下属部门x和y,部门x下面有分三个分布们u,v,w,而y下面还有下属部门t。图a表示abc公司只设一个区abc.com。这是,区abc.com和域abc.com指的是同一件事。但图b表示abc公司划分为两个区:abc.com和y.abc.com。这两个区都隶属于域abc.com,都各设置了相应的权限域名服务器。不难看出,区是域的子集。

     

            下图是以上图b中abc公司划分的两个区为例,给出了DNS域名服务器树状结构图。这种DNS域名服务器树状结构图可以更准确地反映出DNS的分布式结构。图中的每一个域名服务器都能够部分域名到IP地址的解析。当某个DNS服务器不能进行域名到IP地址的转换时,它就会设法找因特网上别的域名服务器进行解析。

            从下图可以看出,因特网上的DNS服务器也是按照层次安排的。每一个域名服务器只对域名体系中的一部分进行管辖。根据域名服务器所起的作用,可以把域名服务器划分为下面四种不同的类型。

    • 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。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IP地址。不管是哪一个本地域名服务器,若要对因特网上任何一个域名进行解析,只要自己无法解析,就首先求助根域名服务器。所以根域名服务器是最重要的域名服务器。假定所有的根域名服务器都瘫痪了,那么整个DNS系统就无法工作。需要注意的是,在很多情况下,根域名服务器并不直接把待查询的域名直接解析出IP地址,而是告诉本地域名服务器下一步应当找哪一个顶级域名服务器进行查询。
    • 顶级域名服务器:负责管理在该顶级域名服务器注册的二级域名。
    • 权限域名服务器:负责一个“区”的域名服务器。
    • 本地域名服务器:本地服务器不属于下图的域名服务器的层次结构,但是它对域名系统非常重要。当一个主机发出DNS查询请求时,这个查询请求报文就发送给本地域名服务器。

    4、域名解析过程 

    以www.baidu.com为例,主要通过五个步骤进行域名解析

    1. 浏览器访问 www.baidu.com,询问本地 DNS 服务器是否缓存了该网址解析后的 IP 地址。
    2. 如果本地 DNS 服务器没有缓存的话,就去 root-servers.net 根服务器查询该网址对应的 IP 地
    址。
    3. 根服务器返回顶级域名服务器的网址 gtld-servers.net,然后本地 DNS 服务器去顶级域名服务
    器查询该网址对应的 IP 地址。
    4. 顶级域名服务器返回 www.baidu.com 主区域服务器的地址,然后本地 DNS 服务器去 www.ba
    idu.com 主区域服务器查询此域名对应的 IP 地址。
    5. 本地 DNS 服务器拿到 www.baidu.com 解析后的 IP 地址后,缓存起来以便备查,然后把解析
    后的 IP 地址返回给浏览器。 

    参考文献:DNS原理总结及其解析过程详解_yipiankongbai的专栏-CSDN博客_dns域名解析过程 

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  • DNS域名解析过程剖析

    千次阅读 2022-07-19 22:08:13
    第七步gLTD服务器查询并返回域名对应的NameServer域名服务器的地址,通常是你注册的域名服务器,例如你在某个域名服务器提供商申请的域名,那么这个域名解析任务就由这个域名服务提供商来完成。第二步如果浏览器缓存...

    DNS域名解析过程

     

    第一步:浏览器会检查缓存中有没有域名对应的ip地址,这个缓存是有过期时长的,一般是几分钟到几小时不等。

    第二步:如果浏览器缓存没有,那么就检查操作系统的hosts文件,linux在/etc/hosts文件中配置。

    windows在C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件配置

    上面两个步骤若都不满足,则进行下面DNS域名服务器(LDNS)发起请求过程:

    第三步:如果本地也没有配置那么就会根据向本机配置的本地区DNS域名服务器(LDNS)发起请求,如果你是通过学校连接互联网的一般是你学校的DNS服务器,如果你是在小区连接互联网的一般是网络提供商比如电信,联通的DNS服务器,DNS服务器通常不会太远。如何查看本机的域名服务器,在Linux可以通过 cat /etc/resolv.conf查看。

    第四步:如果LDNS也不能解析,那么就直接到根域名服务器请求解析。

    第五步:根域名服务器会给本地域名服务器LDNS一个所查询的主域名服务器(gTLD)地址,gTLD是国际顶级域名服务器,比如.com,.cn,.org等。

    第六步:本地域名服务器LDNS再向上一步返回的gLTD服务器发送请求。

    第七步:gLTD服务器查询并返回域名对应的Name Server域名服务器的地址,通常是你注册的域名服务器,例如你在某个域名服务器提供商申请的域名,那么这个域名解析任务就由这个域名服务提供商来完成。

    第八步:Name Server域名服务器会查询存储的域名和ip的映射关系表,将ip连同一个TTL值返回给DNS Server域名服务器。

    第九步:LDNS拿到ip和TTL会缓存起来,缓存时间由TTL值控制。

    第十步:把解析的结果返回给用户,用户根据TTL值缓存在本地系统缓存中,域名解析过程结束

    总的来说,两种查询方式:递归查询和迭代查询

    1. 递归查询:本机向本地域名服务器发出一次查询请求,就静待最终的结果。如果本地域名服务器无法解析,自己会以DNS客户机的身份向其它域名服务器查询,直到得到最终的IP地址告诉本机。
    2. 迭代查询:本地域名服务器向根域名服务器查询,根域名服务器告诉它下一步到哪里去查询,然后它再去查,每次它都是以客户机的身份去各个服务器查询。
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