域名解析是指_DNS协议解析过程

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1.什么是DNS协议？

DNS 是域名系统（Name）的缩写。我们通常使用两种方式来识别主机，一种是通过主机名，另一种是通过IP地址。主机名更容易让我们记住，而路由器更喜欢固定长度、分层的 IP 地址。因此，需要一个能够将域名转换为IP地址的目录服务。这就是域名服务器的意义。

2. DNS解析过程

当用户在浏览器中输入内容时，DNS解析大概会经历以下过程：

首先浏览器会检查自己的缓存是否已经解析出这个域名的IP地址。如果有缓存命中，则解析结束；如果浏览器缓存中没有，则浏览器会检查操作系统缓存中是否有对应的解析结果。 。操作系统也有域名解析过程。像我们熟悉的hosts文件一样，如果用户在这里定义了一个域名对应的IP地址，那么浏览器会首先使用这里定义的IP地址；如果此时域名还没有被命中，那么实际上会请求本地域名服务器（LDNS）来解析这个域名。这个服务器通常位于你所在城市的某个角落，离你不是很远，而且这个服务器的性能非常好。一般域名解析的结果都会缓存在这里。大约80%的域名解析都是在这里完成的；如果LDNS仍然没有命中，那么LDNS就会向根域名服务器（Root）发起域名解析请求；根域名服务器向LDNS返回所查询域的主域名服务器（gTLD，即国际顶级域名服务器的地址，如.com、.cn、.org等）；此时，LDNS向上一步返回的gTLD的IP地址发送请求；接受请求的gTLD搜索并返回该域名对应的Name的地址。该Name为网站注册的域名服务器； Name根据映射关系表找到目标IP地址，返回给LDNS； LDNS缓存域名和对应的IP； LDNS将解析结果返回给用户，用户根据TTL值进行缓存。本地系统缓存中，域名解析过程已结束。三、DNS服务器架构 1、DNS传输层协议

从上面的内容，我们了解了主要的DNS解析过程。 DNS的主要功能是将主机域名转换为IP地址。当用户主机的DNS客户端收到应用程序的这个转换请求时（例如调用()系统函数），就会向网络发送一条DNS查询报文。需要理解的是，较低层的 DNS 请求和回复消息是使用 UDP 数据报通过端口 53 发送的。

那么为什么要使用 UDP（用户）这种面向无连接、不可靠的数据连接，可提供尽可能最佳的性能，而不是使用 TCP（）这种面向连接、可靠的数据连接。

因为与TCP相比，UDP域名服务器交换可以短至只有两条消息，一条查询消息和一条响应消息。一次 TCP 交换至少包含九个传输消息：初始化 TCP 会话的三向握手、查询消息、响应消息和四次 TCP 连接中断（也许是八个消息，毕竟是第二个消息）连接已建立）。 ACK消息可以携带数据，谁知道呢，反正不止两个消息）。因此，出于效率原因，TCP连接的成本较高，因此采用UDP作为DNS的传输层协议。

当然，还有一点需要注意。在整个DNS服务系统中，UDP并不是唯一存在的协议。上述域名解析采用UDP，但区域传输仍采用TCP。辅助域名服务器会定期（一般为三个小时）查询主域名服务器，了解数据是否发生变化。如果有变化，将进行区域传输以进行数据同步。区域传输将使用 TCP 而不是 UDP，因为同步传输的数据量远大于请求和响应中的数据量，并且使用 TCP 更可靠。

2. DNS在分布式集群中如何工作

DNS解析过程有两种类型：分布式域名解析和集中式域名解析。

集中域名解析

DNS 的一种简单设计是仅使用 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，客户将所有查询直接发送到单个 DNS 服务器，而 DNS 服务器直接响应所有查询客户。虽然这个设计很简单，但是互联网上有大量数据的主机。这种中心化的设计会存在以下问题：①单点故障：如果DNS服务器崩溃，整个互联网就会瘫痪； ②通信能力：单个DNS服务器必须处理所有DNS查询。

分布式域名解析

因此在单个 DNS 服务器上运行集中式数据库根本没有可扩展性。因此，DNS采用分布式设计。

实际上，DNS服务器是一个分布式、层次化的数据库系统。从上面的DNS解析过程中我们也可以看出，DNS系统中的DNS服务器有很多种类型，并且它们分为层次结构：

根DNS服务器：根域名服务器提供TLD服务器的IP地址；

顶级域（DNS）服务器：每个顶级域（如com、org、net）都有一个TLD服务器（或集群服务器）。 TLD服务器提供DNS服务器的IP地址；

权威 DNS 服务器：每个在 上拥有可公开访问主机的组织（例如 Web 服务器和邮件服务器）都必须提供可公开访问的 DNS 记录，将这些主机的名称映射到 IP 地址。大多数大学和大公司实施并维护自己的主要和辅助（备份）权威 DNS。

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