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  • 首先声明,这里所说的“根域名”,并不是指“全球共有13台根逻辑域名服务器”这句话中的“根域名”。而是指某一个站点的“根域名”。 百度搜索是“www.baidu.com”,百度翻译的域名是“fanyi.baidu.com”,百度地图...

    首先声明,这里所说的“根域名”,并不是指“全球共有13台根逻辑域名服务器”这句话中的“根域名”。而是指某一个站点的“根域名”。

    百度搜索是“www.baidu.com”,百度翻译的域名是“fanyi.baidu.com”,百度地图的域名则是“map.baidu.com”。这些域名有共同的部分“baidu.com”。在本文中,我们将“baidu.com”这样的域名称为“根域名”。前端同学应该都知道,在“.baidu.com”这一域下的 cookie 可以在其他子站点下拿到(当然,前提是端口号和协议都保持一致)。

    最近开发的过程中遇上了一个小问题。无论访问哪个子站点,都要通过 js 将 cookie 存放到根域名下。

    一开始比较大意,直接拿正则匹配。问题是忽略了这世界上还存在“www.xxx.edu.cn”这样的站点。在这种情况下,显然我们不能认为”edu.cn“是根域名。想在一个叫“edu.cn”的域下存 cookie?对不起,浏览器做不到。(这句话很重要。)

    正则匹配是做不到了。搜索了一下,网上也没有什么特别好的解决方案。无非是枚举出国内常见的一些顶级域名,然后再进行处理,如下面这个 PHP 的例子:

    但如何确保我们枚举出的例子一定是完全的无遗漏的呢?不完美,放弃。

    PSL

    接着上 github 上去找例子。倒是发现了一些解决域名的工具。比如一个名为 psl 的仓库。

    PSL 是 “Public Suffix List” 的缩写,这个“公共域名后缀列表”项目本来是供浏览器厂商使用的。可以访问官网,另外建议看看这篇《域名小知识:Public Suffix List》

    我搜索到的这个 psl 仓库正是基于 PSL、使用 js 来解析域名的。粗略看了下,存放域名的 json 文件有 108 KB。吓死了。

    另一款叫做 parse-domain 的,光是生成的正则表达式文件就有 203 KB。

    没办法,一个跑到浏览器上的前端脚本,本身不到 1500 行,为了一个判断引入上百 KB 的外部依赖,实在不划算。

    于是只能自己另起炉灶,想想别的办法。

    document.domain

    首先想到的是 document.domain。在一些需要跨域的场景中,可能会见到这货的身影。比如这篇文章 所描述的,“相同主域名不同子域名下的页面,可以设置 document.domain 让它们同域”。

    经过测试发现,对于域名c.example.edu.cn下的页面,可以执行下面这句:

    document.domain = 'example.edu.cn';

    而在 Chrome 下,下面这句则无法执行:

    // DOMException
    document.domain = 'edu.cn';

    浏览器会抛出DOMException

    1 Uncaught DOMException: Failed to set the 'domain' property on 'Document': 'edu.cn' is not a suffix of 'c.example.edu.cn'.

    IE 也会报出“参数无效”的错误;Firefox 下同样会抛出错误:

    NS_ERROR_DOM_BAD_DOCUMENT_DOMAIN: Illegal document.domain value

    从报错信息可以看到, DOMException 是可以捕获到的。那就好办了。

    将域名(或页面当前的 document.domain) split 成数据 ['x', 'example', 'edu', 'cn'],从右向左逐次加上一个元素,每次将单词使用句点连接并赋值给 document.domain。如果 catch 到错误,则进行下一次操作。一旦赋值成功,即可 break 循环。

    上代码:

    const domain = document.domain;
    const list = domain.split('.');
    
    let len = list.length;
    let rootDomain = domain;
    
    while (len--) {
      try {
        document.domain = list.slice(len).join('.');
        rootDomain = document.domain;
        break;
      } catch (e) {}
    }
    
    // 还得恢复原值,避免产生副作用
    document.domain = domain;
    
    console.log(rootDomain);

    很好,经过简单测试,Chrome、IE 妥妥的。

    然而 Firefox 挂了。挂在最后的还原阶段。也就是说,Firefox 允许修改 document.domain,但不允许修改成上一级之后,再回退到下一级。

    此外(感谢老大),在 Safari 上测试发现,document.domain = 'cn' 不会报错!什么鬼?请移步《Webkit下最无敌的跨大域方案》

    功亏一篑。心好累啊。

    Cookie 救火

    最后想起前面提到的一句,“想在一个叫 edu.cn 的域下存 cookie?对不起,浏览器做不到。”

    要不咱试试 cookie?动手!

    道理同上,每次尝试在手动拼接的 domain 下面存 cookie,然后检查 cookie 是否保存成功。一旦成功,则 break 循环,并清除该 cookie。没有副作用,只是多操作几次 cookie。

    换个思路,总算是解决了。

    代码被我放在了 Github 上。顺手贴在这里:

    var KEY = '__rT_dM__' + (+new Date());
    var R = new RegExp('(^|;)\\s*' + KEY + '=1');
    var Y1970 = (new Date(0)).toUTCString();
    
    module.exports = function getRootDomain() {
      var domain = document.domain || location.hostname;
      var list = domain.split('.');
      var len = list.length;
      var temp = '';
      var temp2 = '';
    
      while (len--) {
        temp = list.slice(len).join('.');
        temp2 = KEY + '=1;domain=.' + temp;
    
        // try to set cookie
        document.cookie = temp2;
      
        if (R.test(document.cookie)) {
          // clear
          document.cookie = temp2 + ';expires=' + Y1970;
          return temp;
        }
      }
    };
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  • 一次DNS的递归查询,首先会查询根域名服务器(.),然后是com.,edu.,等顶级域,根域名服务器承载了全球ipv4的域名解析,他的数量肯定是越多越好,为什么一次查询根域名服务器器只返回13个IP地 址呢?我们先看看DNS包...

    一次DNS的递归查询,首先会查询根域名服务器(.),然后是com.,edu.,等顶级域,根域名服务器承载了全球ipv4的域名解析,他的数量肯定是越多越好,为什么一次查询根域名服务器器只返回13个IP地 址呢?我们先看看DNS包结构,再分析DNS包传输的⼀一些限制;

     

    1、DNS包传输限制

    以太⽹的最⼤传输单元(MTU)是1500,就是说一次链路上传输的最⼤长度是1500,结合下图,IP⾸部20字节,UDP⾸部8字节,DNS包的⻓度是否是1500减去28呢?

    DNS主要使⽤用UDP协议,由于UDP协议是不不可靠的传输,没有TCP协议的超时和重传机制,所以UDP服务为了了避免分⽚片,都会对应⽤用做⼀个包长度的限制;

    先来直观的看⼀一下TCP协议传输⻓长度的协商机制:

    TCP协议在三次握手的时候,SYN包⾥里面的MSS字段代表TCP协议的最⼤报文段⻓度,通常情况下,MSS=MTU-20(IP⾸部长度)-20(TCP首部长度),通信的两端都通告⾃己能接收的最⼤大MSS,TCP协 议会选择两边较小的MSS作为这条连接的MSS,TCP协议设计的这种机制可以避免链路发生分片;

     

    DNS限制⻓度是512字节,那么为什么是512呢?查阅相关资料料得知,IP协议实现规定,要求主机最少能 够收发576个字节的数据报。UDP的应用程序的限制⽐这个⻓度要小,⼤多应用限制在512字节。

     

    2、DNS之UDP和TCP传输

    DNS协议有UDP,TCP两种,通常wireshark抓包看到的DNS请求通常都是UDP协议的,例如以下包:

    看⼀一下DNS 响应包中的字段:

     

    其中,Truncated:字段代表响应是否被截断,当时Truncated:被置为1时,就意味着响应超过了了512字节,当前响应只返回了前512字节,这时DNS server会使⽤用TCP重发原来的请求,这样显然增加了了域 名解析时间。

     

    当查询根域的NS记录时,为了了在⼀一个报⽂文中传完响应,512字节只够返回包含13个根域名服务器器的NS记录和A记录;所以虽然从⽹络覆盖角度考虑根域名服务器器的地址越多越好,实际上一次查询根域名服 务器器只返回到13个IP地址。

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  • 引言 什么是DNS DNS服务:将主机名映射成IP地址 ...邮件服务器也有别名 目的:负载平衡,通过IP分流 DNS的架构 前面我们说DNS是将主机名对应到IP,那么这些东西关系(表)应该如何存储呢?...根域名服务器 截至

    引言

    什么是DNS

    DNS服务:将主机名映射成IP地址
    一个主机可以有一个规范主机名、多个别名(www.sina.com就是个别名)
    邮件服务器也有别名
    目的:负载平衡,通过IP分流

    DNS的架构

    前面我们说DNS是将主机名对应到IP,那么这些东西关系(表)应该如何存储呢?
    首先集中式存储的问题:

    容易访问失败
    流量
    距离,要在哪里建设服务器
    维护问题

    所以有了现在的层次架构

    在这里插入图片描述
    根名称服务器:负责引导查询获取顶级域名称服务器的域名及对应的顶级域服务器的IP地址。
    根基服务器的分布:
    在这里插入图片描述

    根域名服务器

    截至2014年10月,全球有504台根服务器,被编号为A到M共13个标号。 大部分借由任播(Anycast)技术,编号相同的根服务器使用同一个IP, 504台根服务器总共只使用13个IP,因此可以抵抗针对其所进行的分布式拒绝服务攻击(DDoS) 。
    . 中国大陆在北京有三台编号为L的镜像,编号为F、I、J的镜像各-台,共6台;
    香港有编号为D、J的镜像各2台,编号为A、F、I、L的镜像各一台,共8台; 台湾则有编号为F、I、J各一台,共3台。
    全球13组根域名服务器以英文字母A到M依序命名, 网域名称格式为“字母. root-servers. org”。其中有11个是以任播技术在全球多个地点设立镜像站。 所有根域名服务器都是以同一份根域文件返回顶级域名权威服务器(包括通用顶级域和国家顶级域),
    文件只有550KB 大小。

    目前全球一共有13台根域名服务器,其中有10个是在美国,有2个在欧洲,还有一个在日本,这里说的是服务器都是逻辑上的IP地址,对应了 A-M 13 个编号,借由任播(Anycast)技术,编号相同的根服务器使用同一个IP(类似一个集群)。并不是真正的物理机器。

    那么为什么DNS根服务器只有13个IP呢

    参考:https://miek.nl/2013/november/10/why-13-dns-root-servers/

    我们都知道DNS协议是使用了UDP和TCP协议

    UDP协议:用于查询和响应(不可靠传输特性等)
    TCP协议:用于主服务器和从服务器之间的区域传送(有可靠传输特性等)
    

    在所有 UDP 实现中能保证正常工作的最大包是 512 字节,而这512字节还影响了根服务器的数量和名字。
    要让所有的根服务器数据能包含在一个 512 字节的 UDP 包中,接下来我们看UDP包的构成:

        ;; QUESTION SECTION:
    ;.              IN  NS
    
    ;; ANSWER SECTION:
    .           518400  IN  NS  a.root-servers.net.
    .           518400  IN  NS  b.root-servers.net.
    
    ;; ADDITIONAL SECTION:
    a.root-servers.net. 3600000 IN  A   198.41.0.4
    b.root-servers.net. 3600000 IN  A   192.228.79.201
    
    数据包头:12字节
    问题部分:5字节
    答案部分一个资源记录:31字节
    答案部分的其他记录采用DNS压缩:15字节*n
    附加记录:16字节*m(名字字段压缩)
    

    所以:

    12       ;; ->>HEADER<<-
     5       ;; QUESTION SECTION:
    31 + 15n ;; ANSWER SECTION:
         16m ;; ADDITIONAL SECTION:
    
    48 + 31n = 512
           n = 464 / 31 = 14.96
    
    

    所以,可以具有14台根服务器,现在13台已经分配,为将来的扩展留出一些空间。

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  • DNS服务器是(Domain Name System或者Domain Name Service)域名系统或者域名服务,域名系统为Internet上的主机分配域名地址和IP地址。用户使用域名地址,该系统就会自动把域名地址转为IP地址。域名服务是运行域名系统...

    平时我们进行域名解析所用到的DNS服务器,是面对客户的一线服务器。

    DNS服务器是(Domain Name System或者Domain Name Service)域名系统或者域名服务,域名系统为Internet上的主机分配域名地址和IP地址。

    用户使用域名地址,该系统就会自动把域名地址转为IP地址。域名服务是运行域名系统的Internet工具。执行域名服务的服务器称之为DNS服务器,通过DNS服务器来应答域名服务的查询。

    在服务器家族里还有一种叫做“DNS根服务器”的服务器。

    全球共有13台根域名服务器。这13台根域名服务器中名字分别为“A”至“M”,其中10台设置在美国,另外各有一台设置于英国、瑞典和日本。

    根服务器主要用来管理互联网的主目录,全世界只有13台。

    1个为主根服务器,放置在美国。其余12个均为辅根服务器,其中9个放置在美国,欧洲2个,位于英国和瑞典,亚洲1个,位于日本。

    所有根服务器均由美国政府授权的互联网域名与号码分配机构ICANN统一管理,负责全球互联网域名根服务器、域名体系和IP地址等的管理。

    这13台根服务器可以指挥Firefox或Internet Explorer这样的Web浏览器和电子邮件程序控制互联网通信。

    由于根服务器中有经美国政府批准的260个左右的互联网后缀(如.com、.net等)和一些国家的指定符(如法国的.fr、挪威的.no等),自成立以来,美国政府每年花费近50多亿美元用于根服务器的维护和运行,承担了世界上最繁重的网络任务和最巨大的网络风险。

    因此可以实事求是地说:没有美国,互联网将是死灰一片。

    世界对美国互联网的依赖性非常大,当然这也主要是由其技术的先进性和管理的科学性所决定的。

    所谓依赖性,从国际互联网的工作机理来体现的,就在于“根服务器”的问题。

    从理论上说,任何形式的标准域名要想被实现解析,按照技术流程,都必须经过全球“层级式”域名解析体系的工作,才能完成。

    “层级式”域名解析体系第一层就是根服务器,负责管理世界各国的域名信息,在根服务器下面是顶级域名服务器,即相关国家域名管理机构的数据库,如中国的CNNIC,然后是在下一级的域名数据库和ISP的缓存服务器。

    一个域名必须首先经过根数据库的解析后,才能转到顶级域名服务器进行解析。

    作用与影响

    这13台根服务器可以指挥浏览器(比如.internet explorer)和电子邮件程序(比如.Firefox)以控制互联网通信。由于根服务器中有经美国政府批准的260个左右的互联网后缀(如.com、.net等)和一些国家的指定符,美国政府对其管理拥有很大发言权。这使得我们显得相当被动。

    中国用户在访问带有.com等后缀的国外网站时,大多仍需要经过国外的域名服务器进行解析,中美海底光缆一旦发生断裂,便会发生解析问题,中国东部、太平洋西海岸地区,属于地震多发地带,再加上台风等环境因素影响,形势显得更加严峻。

    一位互联网资深专家解释说,美国控制了域名解析的根服务器,也就控制了相应的所有域名,如果美国不想让人访问某些域名,就可以屏蔽掉这些域名,使它们的IP地址无法解析出来,那么这些域名所指向的网站就相当于从互联网的世界中消失了。比如,2004年4月,由于“.ly”域名瘫痪,导致利比亚从互联网上消失了3天。

    注意,13台中除了欧洲两台、日本一台之外,其余全部位于美国。也就是说,只要美国愿意,他就可以切断全世界的网络。虽然网络是无国界的,但服务器是有国界的。

    关于DNS根镜像服务器

    指的就是DNS根服务器的镜像服务器

    镜像服务器(Mirror server)与主服务器的服务内容都是一样的,只是放在一个不同的地方,分担主机的负载。

    简单来说就是和照镜子似的,能看,但不是原版的。在网上内容完全相同而且同步更新的两个或多个服务器,除主服务器外,其余的都被称为镜像服务器。

    分布地点

    下表是这些机器的管理单位、设置地点及最新的IP地址:

    主要作用

    在根域名服务器中虽然没有每个域名的具体信息,但储存了负责每个域(如COM、NET、ORG等)的解析的域名服务器的地址信息,如同通过北京电信你问不到广州市某单位的电话号码,但是北京电信可以告诉你去查020114。

    世界上所有互联网访问者的浏览器的将域名转化为IP地址的请求(浏览器必须知道数字化的IP地址才能访问网站)理论上都要经过根服务器的指引后去该域名的权威域名服务器(authoritative name server, 如haier.com的权威域名服务器是dns1.hichina.com)上得到对应的IP地址,当然现实中提供接入服务的ISP的缓存域名服务器上可能已经有了这个对应关系(域名到IP地址)的缓存。

    根域名服务器是架构因特网所必须的基础设施。

    在国外,许多计算机科学家将根域名服务器称作“真理”(TRUTH),足见其重要性。

    但是攻击整个因特网最有力、最直接,也是最致命的方法恐怕就是攻击根域名服务器了。

    早在1997年7月,这些域名服务器之间自动传递了一份新的关于因特网地址分配的总清单,然而这份清单实际上是空白的。

    这一人为失误导致了因特网出现最严重的局部服务中断,造成数天之内网面无法访问,电子邮件也无法发送。

    遭遇攻击

    在2002年的10月21日美国东部时间下午4:45开始,这13台服务器又遭受到了有史以来最为严重的也是规模最为庞大的一次网络袭击。

    此次受到的攻击是DDoS攻击,超过常规数量30至40倍的数据猛烈地向这些服务器袭来并导致其中的9台不能正常运行。7台丧失了对网络通信的处理能力,另外两台也紧随其后陷于瘫痪。

    10月21日的这次攻击对于普通用户来说可能根本感觉不到受到了什么影响。

    如果仅从此次事件的“后果”来分析,也许有人认为“不会所有的根域名服务器都受到攻击,因此可以放心”,或者“根域名服务器产生故障也与自己没有关系”,还为时尚早。

    但他们并不清楚其根本原因是:

    并不是所有的根域名服务器全部受到了影响;

    攻击在短时间内便告结束;

    攻击比较单纯,因此易于采取相应措施。

    由于目前对于DDoS攻击还没有什么特别有效的解决方案,设想一下如果攻击的时间再延长,攻击再稍微复杂一点,或者再多有一台服务器瘫痪,全球互联网将会有相当一部分网页浏览以及e-mail服务会彻底中断。

    而且,我们更应该清楚地认识到虽然此次事故发生的原因不在于根域名服务器本身,而在于因特网上存在很多脆弱的机器,这些脆弱的机器植入DDoS客户端程序(如特洛伊木马),然后同时向作为攻击的根域名服务器发送信息包,从而干扰服务器的服务甚至直接导致其彻底崩溃。

    但是这些巨型服务器的漏洞是肯定存在的,即使现在没有被发现,以后也肯定会被发现。

    而一旦被恶意攻击者发现并被成功利用的话,将会使整个互联网处于瘫痪之中。

    为什么只有13台dns根服务器

    最后,让我们了解下全球DNS根服务器为什么只有13台。

    DNS协议的最初定义要从20世纪80年代未期开始算起,它使用了端口上的UDP和TCP协议。

    UDP通常用于查询和响应,TCP用于主服务器和从服务器之间的区传送.遗憾的是,在所有UDP实现中能保证正常工作的最大包长是512字节,对于在每个包中必须含有数字签名的一些DNS新特性(例如,DNSSEC)来说实在是太小了。

    512字节的限制还影响了根服务器的数量和名字。

    要让所有的根服务器数据能包含在一个512字节的UDP包中,根服务器只能限制在13个,而每个服务器要使用字母表中的单个字母命名。

    以太网数据的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的。

    事实上,这个1500字节就是网络层IP数据包的长度限制,理论上,IP数据包最大长度是65535字节。

    这是由IP首部16比特总长度所限制的,去除20字节IP首部和8个字节UDP首部,UDP数据包中数据最大长度为65507字节。

    在Internet数据传输中,UDP数据长度控制在576字节(Internet标准MTU值),而在许多UDP应用程序设计中数据包被限制成512字节或更小。这样可以防止数据包的丢失。

    许多解析器首先发送一条UDP查询,如果它们接收到一条被截断的响应,则会用TCP重新发送该查询。

    这个过程绕过了512字节的限制,但是效率不高。您或许认为DNS应该避开UDP,总是使用TCP,但是TCP连接的开销大得多。

    一次UDP名字服务器交换可以短到两个包:一个查询包、一个响应包。一次TCP交换则至少包含7个包:三次握手初始化TCP会话、一个查询包、一个响应包以及最后一次握手来关闭连接。

    来自"Nuclear'Atk 网络安全研究中心

    本文地址http://lcx.cc/?i=2343

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    2018-04-19 11:54:35
    通过《计算机网络》这本书上学习DNS域名解析时,了解的还是比较浅显,最近在看《深入分析Java web技术内幕》这本书,就想通过这篇博客将书上所讲和自己的理解融合一下,作一个记录。本文大部分内容来自于《深入分析...
  • 域名相当于一个人名,通过域名可以访问到网站,也能让人们更清楚的记住网站,域名是网站的三大组成元素之一,其余为程序和空间,所以域名也是世界上独一无二的。域名是两个或两个以上的词构成,中间由点号隔开。 ...

空空如也

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