所谓域名系统(Domain Name System缩写DNS,Domain Name被译为域名)是因特网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,可以balabala..省略一万字不表,因为这都不是重点!

1、概念

DNS 的全称是 Domain Name System 或者 Domain Name Service,它主要的作用就是将人们所熟悉的网址 (域名) “翻译”成电脑可以理解的 IP 地址,这个过程叫做 DNS 域名解析。

打个比方,我们登百度的地址的时候,都是敲www.baidu.com,进行登陆,难道你会去敲IP地址登百度?而且,一个域名往往对应多个DNS地址,如下图所示:

2、流程

接下来,就不得不说一道经典面试题了

dns问题如何解决 DNS问题解析(1)

其实回答很简单

由于本文不是讲HTTP请求,我提几个思考题,读者自己去思考?

3、解析

着重说DNS解析这块,流程图如下

dns问题如何解决 DNS问题解析(2)

浏览器输入地址,然后浏览器这个进程去调操作系统某个库里的gethostbyname函数(例如,Linux GNU glibc标准库的gethostbyname函数),然后呢这个函数通过网卡给DNS服务器发UDP请求,接收结果,然后将结果给返回给浏览器。这张图其实已经讲明白大致的流程,但是细节上可能有些差异。

例如

请回忆下这两道面试题?

dns问题如何解决 DNS问题解析(3)

DNS的规范规定了2种类型的DNS服务器,一个叫主DNS服务器,一个叫辅助DNS服务器。在一个区中主DNS服务器从自己本机的数据文件中读取该区的DNS数据信息,而辅助DNS服务器则从区的主DNS服务器中读取该区的DNS数据信息。当一个辅助DNS服务器启动时,它需要与主DNS服务器通信,并加载数据信息,这就叫做区传送(zone transfer)。这种情况下,使用TCP协议。

讲到这里。其实面试官是可以深入追问的,如下所示

dns问题如何解决 DNS问题解析(4)

因为UDP快啊!UDP的DNS协议只要一个请求、一个应答就好了。而使用基于TCP的DNS协议要三次握手、发送数据以及应答、四次挥手。但是UDP协议传输内容不能超过512字节。不过客户端向DNS服务器查询域名,一般返回的内容都不超过512字节,用UDP传输即可。

针对第二问,为什么区域传送用TCP协议?

因为TCP协议可靠性好啊!你要从主DNS上复制内容啊,你用不可靠的UDP?

因为TCP协议传输的内容大啊,你用最大只能传512字节的UDP协议?万一同步的数据大于512字节,你怎么办?这个问题,我们这里当段子来讲,改天写一篇《TCP/IP面试指南》!

dns问题如何解决 DNS问题解析(5)

三次握手:

dns问题如何解决 DNS问题解析(6)

两次握手:

dns问题如何解决 DNS问题解析(7)

四次握手:

dns问题如何解决 DNS问题解析(8)

所以啊。三次握手资源最省(当段子看看就好)!扯回我们的DNS话题!

4、原理

为了便于说明,我们来dig一下天猫的过程

dig www.tmall.com

结果如下图所示

dns问题如何解决 DNS问题解析(9)

现在我们来读重点的两段。第一段代表请求参数如下图所示

dns问题如何解决 DNS问题解析(10)

这段为查询内容。

DNS的查询参数一般有三个

我输入的明明是www.tmall.com可是命令里解析的地址是www.tmall.com.啊,多了一个.的符号啊?这个.符号是什么意思呢?于是乎,又扯了一道经典面试题

dns问题如何解决 DNS问题解析(11)

先把域名的结构讲清楚!www.tmall.com对应的真正的域名为www.tmall.com.。末尾的.称为根域名,因为每个域名都有根域名,因此我们通常省略。根域名的下一级,叫做"顶级域名"(top-level domain,缩写为TLD),比如.com、.net;

再下一级叫做"次级域名"(second-level domain,缩写为SLD),比如www.tmall.com里面的.tmall,这一级域名是用户可以注册的;再下一级是主机名(host),比如www.tmall.com里面的www,又称为"三级域名",这是用户在自己的域里面为服务器分配的名称,是用户可以任意分配的。

那么解析流程就是分级查询

(1)先在本机的DNS里头查,如果存在就直接返回了。本机DNS就是下面这个东东

dns问题如何解决 DNS问题解析(12)

(2)本机DNS里头发现没有,就去根服务器里查。根服务器发现这个域名是属于com域,因此根域DNS服务器会返回它所管理的com域中的DNS 服务器的IP地址,意思是“虽然我不知道你要查的那个域名的地址,但你可以去com域问问看”

(3)本机的DNS接到又会向com域的DNS服务器发送查询消息。com 域中也没有www.tmall.com这个域名的信息,和刚才一样,com域服务器会返回它下面的tmall.com域的DNS服务器的IP地址。

以此类推,只要重复前面的步骤,就可以顺藤摸瓜找到目标DNS服务器ps:温馨提醒,dig trace www.tmall.com 可以看到解析过程。有兴趣的读者,自己实验一下。扯了那么多东西,我们来看第二段内容,也就是响应体的部分!

dns问题如何解决 DNS问题解析(13)

很明显,第一行就是说www.tmall.com这个域名地址拥有一个别名是www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com。那么,很显然,后面几行就是这个www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址的真实IP。

为什么天猫要设一个别名到www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址呢?

于是乎,又一道经典面试题出现

dns问题如何解决 DNS问题解析(14)

见到这题的时候,我觉得应该是方便cdn配置。回到我们的例子,如果烟哥的猜测正确,www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com这个地址,应该是淘宝的一个cdn地址,也确实如此。

dns问题如何解决 DNS问题解析(15)

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