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  • 下面以一加 5 为例,大概需要如下步骤: 打开 [设置] → [WLAN 和互联网] → [私人 DNS] → [私人 DNS 提供商主机名] → 输入 DNS over TLS 提供商提供的主机名 → 保存。 保存以后,如果私人 DNS 下方显示主机名...

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    公众号作者 Mike,一个月薪 3000 的杂工。从事 IT 相关工作 15+ 年,热衷于互联网技术领域,认同开源文化,对运维相关技术有自己独特的见解。很愿意将自己积累的经验、心得、技能与大家分享交流,篇篇干货不要错过哟。如果你想联系到我,可关注公众号获取相关信息。

    最近手机更新到了最新的 Android Pie (9.0) 系统,随着系统的更新,就可以体验到 Android Pie 带来了一系列的新特性。比如:全新设计的导航栏以及多任务界面、数字应用、安全和隐私等新功能。其中有一项更新是非常实用的,该功能可以提升用户上网过程中的安全性,它就是:DNS over TLS,在 Android 里叫做 Private DNS(私人 DNS)。

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    默认情况下,如果网络的 DNS 服务器支持,设备会自动使用 DNS over TLS,但如果用户不希望使用 DNS over TLS,可选择将其关闭。

    Android Pie 的 新功能简化了在 Android 配置自定义安全的 DNS 解析程序。当网站提供 DNS 服务时,客户端和网站服务器就会自动进行加密,第三方无法窥视 DNS 查询。因为 Android 9 内置对 DNS over TLS 的支持。同时该 TLS 还负责自动默认 HTTPS 访问网站,在地址栏可看到绿色安全锁图标。这可确保不会被 ISP、移动运营商以及客户端与 DNS 解析程序之间的第三方篡改内容或无法解析。

    在讲这个功能之前先来了解一下什么是 DNS 和 DNS 污染。

    原理

    既然说起 DNS 和其污染问题,就不得不先看看 DNS 系统是如何工作的。

    互联网所有通信都是建立在 TCP/IP 的基础上,如果想访问目标网络,就必须知道目标 IP。不过 IP 的数量有限,还有 IP 是由一串数字或十六进制组成的,不是那么好记,所以有了域名。域名本身不具有访问性,它如果想被访问,必须绑定一个或多个 IP,一个 IP 可以绑定一个或多个域名。这时候就有一个问题,如何知道域名指向的是哪个 IP。所以需要一项服务,它记载着所有域名和IP的关系,需要的时候询问它就可以了,这就是 DNS(域名系统)。

    以访问 Wikipedia 网站为例。

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    DNS 解析流程图

    图中可以看到我们的 ISP 的 DNS 服务器在图中叫做 DNS Recurser,在解析一个域名的时候,总共经过了以下的步骤:

    1. 向 root 服务器获取该 gTLD 的管辖服务器,图中为 org 结尾的域名。
    2. root 服务器返回 org 的管辖服务器。
    3. 向 org 的管辖服务器查询,谁来负责解析 http://wikipedia.org 这个域名的。
    4. org 的管辖服务器返回解析 http://wikipedia.org 的服务器 IP 地址。
    5. 向 http://wikipedia.org 的解析服务器发出查询,解析 http://www.wikipedia.org 的 IP 地址。
    6. 拿到最终要的 IP 地址。

    从上面的 DNS 解析流程可以看出,解析一个域名一共要经历 6 个步骤。

    由于 DNS 的数据是以明文传输,所以 DNS 服务器返回的数据在传输的过程中是有可能被篡改的,导致域名指向错误的 IP,引导用户访问错误或恶意的网站。比如:在最后一次查询的时候,有人假冒了 http://wikipedia.org 的解析服务器,则可以在中间进行欺骗攻击,致使用户最后得到的 IP 地址不是真实的地址。如图所示,

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    解析请求被劫持

    为什么要使用私有 DNS?

    从上面的例子我们可以看出,DNS 是存在被劫持和污染的风险的。为了保护用户的上网安全,一些 DNS 加密查询技术因此应运而生。常见的有:DNS over HTTPS、DNSCrypt 和 DNS over TLS。这三种的技术原理大致一样,都是通过一些手段加密用户与 DNS 服务器之间的通信,避免 DNS 污染。

    TLS (Transport Layer Security,传输层安全协议),TLS 是 IETF(Internet Engineering Task Force,Internet 工程任务组)制定的一种新的协议。TLS 是在其前身 SSL (Secure Sockets Layer,安全套接层)的基础上发展来的。SSL 也是一种安全协议,其目的是为互联网通信提供安全及数据完整性保障。TLS 它建立在 SSL 3.0 协议规范之上,是 SSL 3.0 的后续版本,可以理解为 SSL 3.1。TLS 协议由两层组成:TLS 记录层(TLS Record)和 TLS 传输层(TLS Handshake)。较低的层为 TLS 记录层协议,位于某个可靠的传输协议(例如:TCP)上面。记录层协议确定传输层数据的封装格式。传输层安全协议使用 X.509 认证,之后利用非对称加密演算来对通信方做身份认证,之后交换对称密钥作为会谈密钥(Session key)。这个会谈密钥是用来将通信两方交换的数据做加密,保证两个应用间通信的保密性和可靠性,使客户与服务器应用之间的通信不被攻击者窃听。

    目前支持 DNS over TLS 的平台不多, Android Pie 就是其中这一。如果你的系统暂时不支持 DNS over TLS,你可以暂时使用 SmartDNS 这个程序来作为本地 DNS 服务器,它支持将 DNS over TLS 作为 DNS 上游服务器。

    SmartDNS 项目地址:https://github.com/pymumu/smartdns

    在 Android Pie 上启用 DNS over TLS

    在 Android Pie 上启用 DNS over TLS 的方法非常简单。下面以一加 5 为例,大概需要如下步骤:

    1. 打开 [设置] → [WLAN 和互联网] → [私人 DNS] → [私人 DNS 提供商主机名] → 输入 DNS over TLS 提供商提供的主机名 → 保存。

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    保存以后,如果私人 DNS 下方显示主机名代表配置成功。

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    1. 私有 DNS 字段并不接受类似 1.1.1.1 这样简单的 IP 地址,而是需要一个主机名。如:dns.google。Google 之所以要求私有 DNS 字段是主机名而非 IP 地址,这是因为考虑到移动运营商需要兼顾 IPv4 和 IPv6 共存的问题。

    2. 如果你使用原生 Android Pie 可使用 [设置] → [网络和互联网] → [高级] → [私人 DNS] 。

    验证是否生效

    • 如果你使用的是 Cloudflare 提供的私人 DNS,可以访问 https://1.1.1.1/help 进行验证。如果 “使用 DNS over TLS(DoT)” 显示为 “是” 就表示配置成功了。

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    • 你也可以访问 https://whoer.net/zh 这个网站来测试 DNS 匿名性。

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    一些可用的 DNS over TLS 提供商

    Google: dns.google

    Cloudflare: http://1dot1dot1dot1.cloudflare-dns.com

    Quad9: http://dns.quad9.net

    CleanBrowsing: http://security-filter-dns.cleanbrowsing.org

    红鱼 DNS: http://dns.rubyfish.cn

    祝大家早日吃上 Andorid Pie。最后我们来搞个小投票,看看大家所使用的手机品牌和系统。

    参考文档

    1. https://www.google.com
    2. http://t.cn/EicGa97
    3. http://t.cn/EiVVF4K
    4. http://t.cn/EiVfk7i
    5. http://t.cn/EiVc5Uf
    6. http://t.cn/E2m0Ytz

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  • DNS需要解决的问题是,互联网那么多网站,一般是不可能记得住那些网站的ip的,这个时候我们就需要...根DNS服务器:返回顶级域DNS服务器的ip顶级域DNS服务器:返回权威DNS服务器的ip权威DNS服务器:返回相应主机的ipD...

    DNS需要解决的问题是,互联网那么多网站,一般是不可能记得住那些网站的ip的,这个时候我们就需要一种服务,知道网址,然后去一个服务器上去可以查到这个网站的ip。充当一个地址簿的角色。

    DNS的重要意义对于互联网不言而喻,这就需要DNS服务器设计成高可用,高并发,和分布式的。

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    根DNS服务器:返回顶级域DNS服务器的ip

    顶级域DNS服务器:返回权威DNS服务器的ip

    权威DNS服务器:返回相应主机的ip

    DNS解析过程:

    1.电脑客户端会发送一个DNS请求,并发给本地DNS服务器,那么本地DNS是怎么配置的呢,如果是DHCP配置,那么DNS是网络服务提供商自动分配。

    2.本地DNS服务器收到客户端的请求,服务端缓存了一张域名和ip的关系对应表,如果找到了直接返回,如果没有找到本地DNS服务器会去问根DNS服务器,全球有13套

    3.根DNS收到了本地DNS的请求,发现后缀是.com的,就会给本地DNS返回一个管理com域的顶级域DNS服务器的地址

    4.本地DNS服务器转向去问com域顶级服务器,顶级域DNS服务器又回给请求域名的权威DNS服务器地址

    5.本地DNS服务器转向权威DNS服务器查询某个网址的ip,就会得到这个网址对应的ip地址。

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    负载均衡

    内部负载均衡

    一个应用如果要访问另一个应用,是配置那个应用的域名还是配置另一个应用的ip呢,显然配置那个域名的域名更加合理,因为如果ip有变化的话,你就得重新配置ip,但是域名是不会变的,你可以通过域名去DNS服务器里里面查到新的ip地址。可以显著降低运维,另一个好处是配置成ip是一对一的,当这个服务撑不住了,我么可以部署多个,再有新的接入,返回新的服务的地址,就可以实现负载均衡。

    全局负载均衡

    为了保证高可用,往往会部署多个机房,每个地方都有自己的ip,当用户访问某个域名,这个ip可以轮询多个数据中心,如果某一个数据中心宕机了,可以先在DNS服务器里面,将这个数据中心的ip删除掉,可以实现一定的高可用。

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    DNS负载均衡本质是将对某个域请求,分配到不同机器的技术。

    DNS负载均衡:

    1.内部负载均衡 如果有太多应用访问一个ip地址,导致这个服务器过载,可以让新进客户端在DNS请求ip的时候,将dns域名映射到另外一个ip,实现分流

    2.全局负载均衡 一般在dns服务器中配置CANME的方式,引导DNS本地服务区,去请求另外一个DNS域名服务器,方便做进一步的分流。

    A记录

    用来指定主机名对应IP地址的记录

    MX记录

    邮件路由记录

    CANME记录

    别名记录,允许将多个名字映射到同一台计算机

    TTL(time to live)生存时间

    表示一个DNS记录在本地缓存的时间

    A记录是将域名解析到一个IP,而CANME是将域名解析到另一个别名,那个别名也需要做A记录

    图中的两个GSLB,分运营商和地域,这样可以使不同运营商的用户访问不同运营商的资源,不跨运营商访问,可以提高数据吞吐量,减小时延

    第一层GSLB,通过查看本地DNS服务器所在的运营商,就知道用户所在的运营商,并指引本地DNS服务器请求第二层的GSLB(global service load balance)

    第二层GSLB 通过查看本地DNS服务器所在的位置,就知道用户的地理信息,然后将距离用户比较近的6个内部均衡器的地址返回给本地DNS服务器。

    本地DNS服务器将返回的结果返回给DNS解释器

    本地DNS解释器将结果缓存,返回给客户端。

    客户端轮随机或者轮询一个可用区进行访问

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  • 写在开头最近正处于坐等...DNS协议可以说是分布式数据库中比较经典的设计了吧,而且它也比较容易理解,适合我这种计网苦手先练练手~提纲DNS层次DNS资源记录(Resource Record)DNS报文抓包分析扩展:HTTPDNS概要Dom...

    cd6b4e1af0d02062bc924fdbf87805e6.png

    写在开头

    最近正处于坐等毕业的状态,想借此机会梳理一下大学期间所学的知识,希望能够“读书百遍其义自见”。现在没有了应付考试的心态,看书的时候也会更仔细,不明白的部分也能够通过抓包具象化一下。

    DNS协议可以说是分布式数据库中比较经典的设计了吧,而且它也比较容易理解,适合我这种计网苦手先练练手~

    提纲

    • DNS层次
    • DNS资源记录(Resource Record)
    • DNS报文
    • 抓包分析
    • 扩展:HTTPDNS

    概要

    Domain Name System提供了从域名到IP地址的转换服务,每台主机上存在一个DNS客户端,该客户端接受其他应用的域名解析请求,并向DNS服务器发送该请求。DNS是分布式数据库的典型范例。DNS还有如下作用:

    • 主机别名转换服务:别名到规范主机名的转换
    • 邮件服务器别名转换服务
    • 负载均衡:多个IP共享一个规范主机名

    DNS层次

    • 根DNS:世界上有13台根服务器,编号A-M,主要存储了找到TLD服务器的方式。
    • 顶级(TLD)域名服务器:域名的最后部分指顶级域名,主要存储了找到权威DNS服务器的方式;
    • 权威DNS服务器:由一个组织自我管理或是托管于服务提供商的权威DNS服务器中,它主要存储了主机名到IP的RR。
    • 本地DNS服务器:在边缘网络中一般存在一个本地DNS服务器,它不属于DNS层次,而是作为代理将DNS请求转发到DNS层次中,也有缓存DNS的RR的作用。
    • DNS缓存:本地DNS服务器在一次DNS查询过后会缓存该记录,在记录过期之前,如果出现相同的DNS查询,则直接发送该缓存。

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    一次DNS查询流程(图源网络,侵删)

    【tips】递归查询:客户端(client)发送DNS查询到本地DNS服务器,本地DNS服务器继续发送DNS查询到DNS层次中。迭代查询:本地DNS服务器(Internal/Local DNS Server)根据来自DNS层次的回答,继续发送DNS查询到下一个DNS服务器中进行查询。

    DNS资源记录(RR)

    以 ( Name, Value, Type, TTL ) 四元组构成一个DNS记录,TTL是DNS记录的生存时间,而常见的Type有4类:

    1. Type=A,则该记录是主机名到IP的转换记录,Name为主机名,Value为IP地址
    2. Type=NS,则该记录是主机名到可能具有该主机名的DNS服务器的主机名,Name为主机名,Value为DNS服务器的主机名
      如果某DNS服务器有一条NS记录,它也包含从NS该记录的Value到IP地址的A记录
    3. Type=CNAME,则该记录是主机名到规范主机名的映射,Name为主机名,Value为规范主机名
    4. Type=MX,则该记录是主机名到邮件服务器规范主机名的映射,Name为主机名,Value为邮件服务器的规范主机名

    【tips】利用CNAME记录做负载均衡,DNS服务器可以根据DNS请求的来源IP以及运行商信息,返回最合适的主机IP。

    DNS报文

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    DNS报文结构

    部首字段
    前12个字节被称为DNS报文的部首,其中

    • 标识符:请求报文和相应报文的标识符对应;
    • 标志:主要有 查询0/回答1 标志位,权威标志位(仅回答报文设置),希望递归标志位(仅请求报文设置),递归可用标志位(仅回答报文设置)。
    • 后4个字段的个数和 问题数 ~ 附加RR数 字段是对应的。

    回答字段
    由于一个主机名可以对应多个IP地址,所以在回答区域可以包含多个RR。

    附加RR
    例如对于MX请求,在回答字段返回了类型为MX的RR,在附加RR中则包含了类型为A的RR,表示从邮件服务器的规范主机名到IP的记录。

    抓包分析

    DNS请求报文

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    请求报文标志位

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    DNS应答报文

    应答报文部首部分(前12字节)

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    Query部分和请求报文一致,不再赘述。

    Answer部分(一共3条Answer RR):

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    红色框部分可以看出本地DNS服务器是怎么进行迭代查询的,最终查到一条IP为204.79.197.222的A记录。另外我们发现,CNAME记录和A记录的生存时间是不一样的。

    权威RR部分(2条):

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    这部分的RR都是NS类型的,表示可以递归查询哪些权威DNS服务器,这里可以看到对于http://a-msedge.net域名,有两个权威DNS服务器 ns1.a-msedge.net 和 ns2.a-msedge.net。

    附加RR部分(2条):

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    这个部分给出了权威RR部分的两台权威DNS服务器的IP地址记录。

    除此之外,我发现其实DNS客户端一般会发一条query type为A(IPv4)和一条类型为AAAA(IPv6)的查询,如下图:

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    我的电脑获得了http://fp.msedge.net的ip地址是204.79.197.222,之后我们和这个服务器的通信就是在安全套接字层上的了,这里可以看到我们的客户端在和服务器商量加密信息的发包:

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    HTTPDNS协议

    这是一种常用于移动端的DNS方式,它的主要好处是:

    1. 减少递归和迭代查询,直接通过一个HTTP请求获得所需的DNS记录;
    2. 可以定制返回IP记录的策略,以进行负载均衡和性能的衡量;
    3. DNS记录的更新、缓存和失效问题可以由httpdns集群的搭建者自我控制,不需要依赖于ISP。当然相应的坏处就是应用的开发者需要自己维护这套逻辑

    【tips】HTTPDNS中使用的 客户端-缓存-数据源 的设计思想在很多地方都会用到。


    这篇协议学习记录就到这里为止啦,其实学习网络协议好像还是看着书自己抓包会比较有效,看别人的博客文章始终只能作为一种复习和科普的样子诶。

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  • 一、主机解析域名的顺序 1、找缓存 2、找本机的hosts文件 3、找DNS服务器注意: 配置IP和主机名时,要记得修改/etc/hosts文件,因为有些应用程序在主机内的进程之间通信的时候,会本机的主机名,如果主机名不能...

    一、主机解析域名的顺序

      1、找缓存

      2、找本机的hosts文件

      3、找DNS服务器

    注意:

      配置IP和主机名时,要记得修改/etc/hosts文件,因为有些应用程序在主机内的进程之间通信的时候,会本机的主机名,如果主机名不能正确解析到一个正常的IP地址,那么就会导致进程通信有问题。

    二、概念解释

    DNS(Domain Name System,域名系统)

    1、因特网上作为域名和IP(Internet Protocol Address)地址相互映射的一个分布式数据库,能够使用户更方便的访问互联网,而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

    2、通过主机名,最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析(或主机名解析)。

    3、DNS协议运行在UDP协议之上,使用端口号53。

    4、在整个互联网体系中,约定俗成的用于标识网络上设备的地址是IP,然而我们输入的是DNS,因为域名更方便人们记忆,不然那么多网站,人怎么可能记住所有的IP地址。

    Q:浏览器如何通过域名去查询URL对应的IP(对应服务器地址)呢?

    A:

      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:如果浏览器缓存中找不到需要的DNS记录,那就去操作系统中找。

      3、路由缓存:路由器也有DNS缓存。

      4、ISP的DNS服务器:ISP是互联网服务提供商(Internet Service Provider)的简称,ISP有专门的DNS服务器应对DNS查询请求。

      5、根服务器:ISP的DNS服务器还找不到的话,它就会向根服务器发出请求,进行递归查询(DNS服务器先问根域名服务器.com域名服务器的IP地址,然后再问.com域名服务器,依次类推)。

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    Q:在网上查到某个网站的IP地址,在自己的浏览器上输入,却为什么连接不上?

    A:

      大的高并发网站可能不止一个IP地址,根据不同的网络他们会有很多的IP来做集群。有的是通过DNS来实现负载均衡,有的是用squid来实现的。

    相关介绍:网站域名与云服务器

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    1、对方域名解析服务器的故障,我们都知道DNS解析服务器分服务器端和客户端两...有时候宽带商提供的默认DNS服务器不稳定,或者对有些域名出现DNS劫持的情况,你可以更改到一些公共的DNS上,比如谷歌的。 4、黑客修...
  • DNS域名服务器114.114.114.114和8.8.8.8

    万次阅读 2018-11-27 17:43:14
    一、DNS DNS(Domain Name Server,域名服务器)是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表,以解析消息的...
  • HTTP基础与DNS分析

    千次阅读 2018-04-14 16:09:21
    1. http协议基础(1) HTTP名词解释Web 使用一种为 HTTP(HyperText Transfer Protocol, 超文本传输协议)的协议作为规范, 完成从客户端到服务器端等一系列运作流程。 而协议是指规则的约定。可以说,Web是建立在...
  • DNS服务器搭建与配置

    万次阅读 多人点赞 2018-10-16 13:25:41
    title: DNS服务器搭建与配置 date: 2018-10-15 21:20:07 tags: [Linux笔记,Linux服务] categories: Linux DNS服务介绍 DNS服务简介: DNS(Domain Name System–域名系统),是因特网的一项服务。它作为...
  • DNS的概念、用途、查询算法

    千次阅读 2018-09-20 15:57:53
    DNS(Domain Name System,域名...通过主机名,最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析(或主机名解析)。 通俗的讲,我们更习惯于记住一个网站的名字,比如www.baidu.com,而不是记住它的ip地址,比如...
  • 推荐6个国内外免费DNS解析服务

    千次阅读 2015-12-30 17:22:05
    虽然很多域名注册商提供DNS解析服务很方便,但是功能大多有限制,特别是一些流量比较大的容易引起DDOS攻击的网站更要注意DNS解析服务的选择,这里就为大家推荐几款自认为不错的免费DNS解析系统。一、 域名注册...

空空如也

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