DNS 是互联网核心服务之一 。不管是上网浏览,还是编程开发,都需要了解一点它的知识 。
本文详细介绍DNS的原理,以及如何运用工具软件观察它的运作 。我的目标是,读完此文后,你就能完全理解DNS 。
一、DNS 是什么?DNS (Domain Name System 的缩写)的作用非常简单,就是根据域名查出IP地址 。你可以把它想象成一本巨大的电话本 。
举例来说,如果你要访问域名math.stackexchange.com,首先要通过DNS查出它的IP地址是151.101.129.69 。
二、查询过程虽然只需要返回一个IP地址,但是DNS的查询过程非常复杂,分成多个步骤 。
工具软件dig可以显示整个查询过程 。
$ dig math.stackexchange.com
上面的命令会输出六段信息 。
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第一段是查询参数和统计 。
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第二段是查询内容 。
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上面结果表示,查询域名math.stackexchange.com的A记录,A是address的缩写 。
第三段是DNS服务器的答复 。
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上面结果显示,math.stackexchange.com有四个A记录,即四个IP地址 。600是TTL值(Time to live 的缩写),表示缓存时间,即600秒之内不用重新查询 。
第四段显示stackexchange.com的NS记录(Name Server的缩写),即哪些服务器负责管理stackexchange.com的DNS记录 。
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上面结果显示stackexchange.com共有四条NS记录,即四个域名服务器,向其中任一台查询就能知道math.stackexchange.com的IP地址是什么 。
第五段是上面四个域名服务器的IP地址,这是随着前一段一起返回的 。
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第六段是DNS服务器的一些传输信息 。
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上面结果显示,本机的DNS服务器是192.168.1.253,查询端口是53(DNS服务器的默认端口),以及回应长度是305字节 。
如果不想看到这么多内容,可以使用+short参数 。
$ dig +short math.stackexchange.com 151.101.129.69 151.101.65.69 151.101.193.69 151.101.1.69
上面命令只返回math.stackexchange.com对应的4个IP地址(即A记录) 。
三、DNS服务器下面我们根据前面这个例子,一步步还原,本机到底怎么得到域名math.stackexchange.com的IP地址 。
首先,本机一定要知道DNS服务器的IP地址,否则上不了网 。通过DNS服务器,才能知道某个域名的IP地址到底是什么 。
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DNS服务器的IP地址,有可能是动态的,每次上网时由网关分配,这叫做DHCP机制;也有可能是事先指定的固定地址 。Linux系统里面,DNS服务器的IP地址保存在/etc/resolv.conf文件 。
上例的DNS服务器是192.168.1.253,这是一个内网地址 。有一些公网的DNS服务器,也可以使用,其中最有名的就是Google的8.8.8.8和Level 3的4.2.2.2 。
本机只向自己的DNS服务器查询,dig命令有一个@参数,显示向其他DNS服务器查询的结果 。
$ dig @4.2.2.2 math.stackexchange.com
上面命令指定向DNS服务器4.2.2.2查询 。
四、域名的层级DNS服务器怎么会知道每个域名的IP地址呢?答案是分级查询 。
请仔细看前面的例子,每个域名的尾部都多了一个点 。
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比如,域名math.stackexchange.com显示为math.stackexchange.com. 。这不是疏忽,而是所有域名的尾部,实际上都有一个根域名 。
举例来说,www.example.com真正的域名是www.example.com.root,简写为www.example.com. 。因为,根域名.root对于所有域名都是一样的,所以平时是省略的 。
根域名的下一级,叫做&34;顶级域名&34;(top-level domain,缩写为TLD),比如.com、.net;再下一级叫做&34;次级域名&34;(second-level domain,缩写为SLD),比如www.example.com里面的.example,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.example.com里面的www,又称为&34;三级域名&34;,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 。
总结一下,域名的层级结构如下 。
主机名.次级域名.顶级域名.根域名即 host.sld.tld.root
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