DNS解惑

拉巴力不吃三文鱼
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相关名词

  • DNS（Domain Name System）（域名系统）: 域名转换为IP地址（TCP/IP应用层协议）

  • ARP（Address Resolution Protocol）（ 地址解析协议）：是将IP地址转换为MAC地址（TCP/IP数据链路层协议）

  • LocalDNS （本地DNS服务器）：一般是ISP提供

  • ISP（Internet Service Provider）（互联网服务提供商）：(比如电信、联通和移动三大电信运营商)；对于不同运营商间的互联互通，一般是采用BGP peering（对等）的方式进行

  • ICANN（The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）（互联网名称与数字地址分配机构）：全世界域名的最高管理机构。

  • CNNIC（China Internet Network Information Center）（中国互联网络信息中心）：是中国的管理和服务机构，行使国家互联网络信息中心的职责。

DNS解析流程

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  • 不考虑每部分DNS缓存的情况下，DNS解析流程大致如下：
  1. 【递归查询】用户机器（比如浏览器）-> LocalDNS
  2. 【迭代查询】LocalDNS -> DNS根服务器(返回域服务器)
  3. 【迭代查询】LocalDNS -> 域服务器(返回DNS服务器列表)
  4. 【迭代查询】LocalDNS(选择一个DNS服务器) -> DNS服务器(返回域名对应的IP)（或返回其他权限服务器的IP地址，取决于域名的解析配置）
  5. 【迭代查询】LocalDNS -> 权限服务器（可选步骤，取决于上一步的返回）
  6. 用户机器（根据IP发送请求访问）
  • 浏览器等各个部分一般会缓存DNS记录一段时间
  • 请求发起方（浏览器）使用递归查询的方式请求；LocalDNS 使用迭代查询的方式请求

Q&A

去哪里可以注册域名？

  • ICANN会把所有顶级域名分给各国的相关管理机构，管理机构再分给注册商。找到合适的注册商注册域名即可。

注册完域名怎么解析到相应的服务？

  • 域名可以对应一个或多个ip，通过配置和发布使域名解析生效
  • 通常情况下注册域名后，注册商会提供后台管理页面供你配置（供填写域名对应的dns服务器，解析到哪些目标ip等配置）(域名注册商一般都会自建权威域名解析服务器)

注册完域名后可以换注册商吗？

  • 域名并不依赖平台的，注册完域名后应该有相应的管理密码和转移密码
  • 有了域名的转移密码，就可以在其他注册商平台上进行转移
  • 你可以在平台上直接配置域名解析，是因为平台帮你保管了域名的转移密码，ICANN或CNNIC认同这个域名由这个注册商管理

可以在多个DNS服务提供商配置域名解析？

  • 在注册商提供的域名解析页面，可以配置多个DNS服务提供商配置进行域名解析（相当于做域名解析容灾）

运营商DNS和公共DNS

  • 一般情况下，我们上网时，通过DHCP为我们的电脑分配一个ISP提供的LocalDNS，如果ISP做坏事，阻碍我们正常访问，这是可以使用公共DNS（不可靠的公共DNS同样会被域名劫持）。
  • 公共DNS，是公共递归域名解析服务。

域名提供商和电信服务提供商之间DNS的关系？

  1. 域名提供商(域名注册商)（ICANN等授权的管理机构）；电信服务提供商（ISP）
  2. ISP的DNS：LocalDNS
  3. 域名提供商的DNS （腾讯、阿里云等），将自己的dns服务的ip直接在各个ISP中进行登记，使得ISP的DNS服务能转发过来查找，得到域名对应的ip

自己创建的域名怎么让其他DNS服务器解析

  • 除非用户自行设置指定你的dns服务公网ip，否则只有成为认证通过的注册服务商才行
  • 比如阿里云域名的解析生效，第一步是 阿里云 DNS 必须首先生效，然后等待世界各地 Local DNS 生效，可以通俗的理解为各大电信运营管理的 DNS 需要及时同步 阿里云 DNS 解析记录，才能最终生效。 网站是否能访问，直接相关的是 Local DNS， 阿里 云解析都是实时生效的，一般只需几秒即可同步到各地 Local DNS 上，但各地 Local DNS 均有缓存机制，解析的最终生效取决于各运营商刷新时间。

DNS解析相关疑问

  • DNS协议是应用层的协议，解析过程发生在用户态。
  • DNS协议既使用了UDP，也使用了TCP，使用的端口号都为 53。大多数情况下 DNS 都使用 UDP 进行传输。
  • DNS在区域传输的时候使用TCP协议，其他时候使用UDP协议；DNS区域传输的时候使用TCP协议
  • 举个例子：浏览器返回某个HTTP服务
    1. 浏览器调用“DNS解析模块”发出UDP请求得到域名的ip（DNS 应用层）
    2. 浏览器调用TCP（内核系统调用）发出HTTP请求（TCP 传输层）
    3. TCP通过ARP协议得到mac地址 （ARP 数据链路层）
  • “DNS解析模块” 是在哪里实现的？
    1. 程序自行解析实现（从/etc/resolv.conf中取出本地dns server地址列表， 发送DNS请求(UDP报文)并获得结果）
    2. 调用到c标准库的getaddrinfo或getnameinfo函数
      • 要想知道getaddrinfo是如何查询信息的，可以用strace工具，追踪getaddrinfo函数 在执行时打开了哪些文件
      • resolv.conf是各种操作系统域名系统解析器（DNS Resolver）的配置文件。每当一个程序需要通过域名来访问Internet上面的其它主机时，需要利用Resolver库函数将域名转换成对应的IP，然后才可进行访问。
      • 域名系统解析器（DNS Resolver）并非一个可执行程序，而是C语言的一系列库函数，用于解析resolv.conf获取域名对应的IP。
    3. 操作系统中并不存在“DNS 查询”这个系统调用; 不同程序可能采用不同的策略获取名字对应的 IP 地址

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