域名解析在线查询_域名系统作为一个层次结构和分布式

1.什么是DNS？

DNS（Name）是“ Name ”的英文缩写。 它是组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统。 它用于 TCP/IP 网络。 它提供的服务是主机名和域名的转换。 适用于 IP 地址。 你可以把它想象成一本巨大的电话簿。

例如，如果要访问一个域名，首先要通过DNS查出它的IP地址是151.101.129.69。

如果你不知道为什么必须找出IP地址才能在网络上通信，我建议你先阅读我的《互联网协议简介》。

DNS就是这样一个“翻译器”。 其基本工作原理可用下图表示：

2. DNS域名空间结构

域名系统充当分层分布式数据库，其中包含各种类型的数据，包括主机名和域名。 DNS 数据库中的名称形成了称为域名称空间的分层树结构。

根域名：DNS域名的使用规定尾随句点“.” 指定名称位于根或更高级别的域层次结构。

顶级域名：用于表示国家、地区或组织。 使用三个字符，例如 com -> 商业公司、edu -> 教育机构、net -> 互联网公司、gov -> 非军事政府机构等。

二级域名：个人或组织使用的注册名称。 使用两个字符，例如：cn -> 代表中国，jp -> 日本，uk -> 英国，hk -> 香港等。

主机：主机名位于域名空间结构的底部。 主机名和域名组合起来形成 FQDN。 主机名是 FQDN 的最左边部分。

3. DNS获取流程

DNS 是一个应用层协议。 事实上，它适用于其他应用层协议，包括但不限于 HTTP、SMTP 和 FTP。 它用于将用户提供的主机名解析为IP地址。

具体流程如下：

① DNS客户端运行在用户的主机上，也就是说我们的PC或者手机客户端运行着DNS客户端。

②浏览器从接收到的URL中提取域名字段，例如访问的主机名，并将该主机名传输到DNS应用程序的客户端。

③DNS客户端向DNS服务器发送查询消息，其中包含要访问的主机名字段（包括一系列缓存查询和分布式DNS集群工作）。

④DNS客户端最终会收到回复消息，其中包含主机名对应的IP地址。

⑤ 浏览器从 DNS 收到 IP 地址后，就可以向该 IP 地址所在的 HTTP 服务器发起 TCP 连接。

4、DNS服务架构

DNS服务的作用：将域名解析为IP地址，并将IP地址解析为域名。

假设用户主机上运行的某个应用程序（例如 Webl 浏览器或邮件阅读器）需要将主机名转换为 IP 地址。 这些应用程序将调用 DNS 客户端并指定需要转换的主机名。 （在许多基于 UNIX 的机器上，应用程序需要调用 () 才能执行此转换。）收到用户主机的 DNS 客户端后，它会向网络发送 DNS 查询消息。 所有DNS请求和回复报文中使用的UDP数据报都是经过几毫秒到几秒的延迟后通过53端口发送的（至于为什么使用UDP，请看为什么只有13个域名根服务器？ - 郭无心的回答）最后，用户主机上的 DNS 客户端收到一条提供所需映射的 DNS 回复消息。 该查询的结果将传递给调用 DNS 的应用程序。 因此，从调用用户主机上的应用程序的角度来看，DNS是一个黑盒子，提供简单直接的翻译服务。 但事实上，实现这项服务的黑匣子非常复杂。 它由分布在世界各地的大量 DNS 服务器和定义 DNS 服务器如何与查询主机通信的应用层协议组成。

5. DNS为什么不采用单点集中式设计方式，而是采用分布式集群工作方式？

DNS 的一种简单设计模式是仅使用 上的一台 DNS 服务器，其中包含所有映射。 在这种集中式设计中，客户端直接将所有查询请求发送到单个 DNS 服务器。 DNS 服务器直接响应所有查询客户端。 虽然这种设计方式很诱人，但并不适合现在的互联网。 因为当今的互联网拥有庞大且数量不断增长的主机，这种集中式设计将会存在单点故障、通信能力（查询数亿台主机发送的DNS消息请求，包括但不限于所有HTTP请求、电子邮件消息）服务器、TCP长连接服务）、长距离延时（例如，澳大利亚到纽约）、高维护开销（因为所有主机名-IP映射必须在服务站点更新）等问题。

DNS服务器一般分为三类：根DNS服务器、顶级DNS服务器和权威DNS服务器。

6. DNS服务的工作流程

当 DNS 客户端需要在查询程序中使用名称时，它会查询本地 DNS 服务器来解析该名称。 客户端发送的每条查询消息包含3条信息，用于指定服务器应该回答的问题。

● 指定的DNS 域名，表示为完全限定域名(FQDN)。

● 指定查询类型，按类型指定资源记录或作为查询操作的专门类型。

● 指定DNS 域名类别。

对于 DNS 服务器，应始终将其指定为类别。 例如，指定的名称可以是计算机的完全限定域名，并且指定的查询类型用于按该名称搜索地址资源记录。

DNS 查询可以通过多种不同的方式解决。 客户端有时还可以使用从先前查询获得的缓存信息就地回答查询。 DNS 服务器可以使用自己的资源记录信息缓存来回答查询，也可以代表请求客户端查询或联系其他 DNS 服务器以完全解析名称，然后将答案返回给客户端。 这个过程称为递归。

或者，客户端本身可以尝试联系其他 DNS 服务器来解析名称。 如果客户端这样做，它将根据服务器的响应使用独立的附加查询。 这个过程称为迭代，即DNS服务器之间的交互查询是迭代查询。

DNS查询流程如下：

1、在浏览器中输入www..com域名。 操作系统首先会检查其本地的hosts文件是否有这个URL映射关系。 如果有，就会先调用IP地址映射来完成域名解析。

2. 如果hosts中没有该域名的映射，则搜索本地DNS解析器缓存，看是否有该URL的映射关系。 如果有则直接返回完成域名解析。

3. 如果主机与本地DNS解析器缓存之间没有对应的URL映射关系，则首先查找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器。 这里我们称之为本地DNS服务器。 当本服务器收到查询时，如果本地配置区资源中包含查询到的域名，则将解析结果返回给客户端，完成域名解析。 这个决议具有权威性。

4、如果要查询的域名没有被本地DNS服务器区域解析，但服务器缓存了URL映射关系，则会调用这个IP地址映射来完成域名解析。 这个决议并不具有权威性。

5、如果本地DNS服务器的本地区域文件和缓存解析无效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询。 如果不使用转发模式，本地DNS会将请求发送到13个根DNS服务器。 DNS服务器收到请求后，会判断谁授权管理这个域名（.com），并返回一个负责顶级域名服务器的IP。 本地DNS服务器收到IP信息后，会联系负责.com域的服务器。 负责.com域的服务器收到请求后，如果无法解析，就会找到管理.com域的下级DNS服务器地址（），交给本地DNS服务器。 当本地DNS服务器收到这个地址后，就会寻找域服务器，重复上述动作，进行查询，直到找到www..com主机。

6、如果采用转发方式，DNS服务器会将请求转发给上级DNS服务器，由上级服务器进行解析。 如果上层服务器无法解析，则要么查找根DNS，要么将请求转发给上层。 ，如此循环。 无论本地DNS服务器是使用转发还是root提示，最终结果都会返回到本地DNS服务器，然后DNS服务器返回给客户端。

客户端向本地DNS服务器的查询是递归查询，而DNS服务器之间的交互查询是迭代查询。