网络知识扫盲，一文搞懂 DNS

作者 |?写代码的明哥

来源 |?Python编程时光

头图 | CSDN付费下载自视觉中国

在找工作面试的过程中，面试官非常喜欢考察基础知识，除了数据结构与算法之外，网络知识也是一个非常重要的考察对象。

而网络知识，通常是很抽象，不容易理解的，有很多同学就在这里裁了跟头。为了更好地通过面试，本文讲进行一次网络知识大扫盲，聊一聊网络知识最基本的DNS。

DNS 是什么？

DNS是 Domain Name System 的缩写，也就是 域名解析系统，它的作用非常简单，就是根据域名查出对应的 IP地址。

你可以把它想象成一本巨大的电话本，比如当你要访问域名www.163.com，首先要通过DNS查出它的IP地址是112.48.162.8。

域名的层级

由于后面我会讲到 DNS 的解析过程，因此需要你对域名的层级有一些了解

• 根域名 ：.root 或者 . ，通常是省略的

• 顶级域名，如?.com，.cn?等

• 次级域名，如?baidu.com?里的?baidu，这个是用户可以进行注册购买的

• 主机域名，比如?baike.baidu.com?里的baike，这个是用户可分配的

主机名.次级域名.顶级域名.根域名
baike.baidu.com.root

DNS 解析过程

咱们以访问 www.163.com 这个域名为例，来看一看当你访问 www.163.com 时，会发生哪些事：

1. 先查找本地 DNS 缓存（自己的电脑上），有则返回，没有则进入下一步

2. 查看本地 hosts 文件有没有相应的映射记录，有则返回，没有则进入下一步

3. 向本地 DNS 服务器（一般都是你的网络接入服务器商提供，比如中国电信，中国移动）发送请求进行查询，本地DNS服务器收到请求后，会先查下自己的缓存记录，如果查到了直接返回就结束了，如果没有查到，本地DNS服务器就会向DNS的根域名服务器发起查询请求：请问老大， www.163.com 的ip是啥？

4. 根域名服务器收到请求后，看到这是个 .com 的域名，就回信说：这个域名是由 .com 老弟管理的，你去问他好了，这是.com老弟的联系方式（ip1）。

5. 本地 DNS 服务器接收到回信后，照着老大哥给的联系方式（ip1），马上给 .com 这个顶级域名服务器发起请求：请问 .com 大大，www.163.com 的ip 是啥？

6. .com 顶级域名服务器接收到请求后，看到这是 163.com 的域名，就回信说：这个域名是 .163.com 老弟管理的，你就去问他就行了，这是他的联系方式（ip2）

7. 本地 DNS 服务器接收到回信后，按照前辈的指引（ip2），又向 .163.com 这个权威域名服务器发起请求：请问 163.com 大大，请问 www.163.com 的ip是啥？

8. 163.com 权威域名服务器接收到请求后，确认了是自己管理的域名，马上查了下自己的小本本，把 www.163.com 的ip告诉了 本地DNS服务器。

9. 本地DNS服务器接收到回信后，非常地开心，这下总算拿到了www.163.com的ip了，马上把这个消息告诉了要求查询的客户（就是你的电脑）。由于这个过程比较漫长，本地DNS服务器为了节省时间，也为了尽量不去打扰各位老大哥，就把这个查询结果偷偷地记在了自己的小本本上，方便下次有人来查询时，可以快速回应。

总结起来就是三句话：

1. 从"根域名服务器"查到"顶级域名服务器"的NS记录和A记录（IP地址）

2. 从"顶级域名服务器"查到"次级域名服务器"的NS记录和A记录（IP地址）

3. 从"次级域名服务器"查出"主机名"的IP地址

DNS的缓存时间

上面的几个步骤里，可以看到有两个地方会缓存 DNS 的查询记录，有了缓存，在一定程度上会提高查询效率，但同时在准确率上会有所损失。

因此我们在配置 DNS 解析的时候，会有一个 TTL 参数（Time To Live），意思就是这个缓存可以存活多长时间，过了这个时间，本地 DNS 就会删除这条记录，删除了缓存后，你再访问，就要重新走一遍上面的流程，获取最新的地址。

DNS 的记录类型

当我们在阿里云买了一个域名后，可以配置我们主机域名解析规则，也就是?记录。

阿里云 域名云解析

常见的 DNS 记录类型如下

• A：地址记录（Address），返回域名指向的IP地址。
• NS：域名服务器记录（Name Server），返回保存下一级域名信息的服务器地址。该记录只能设置为域名，不能设置为IP地址。
• MX：邮件记录（Mail eXchange），返回接收电子邮件的服务器地址。
• CNAME：规范名称记录（Canonical Name），返回另一个域名，即当前查询的域名是另一个域名的跳转，详见下文。
• PTR：逆向查询记录（Pointer Record），只用于从IP地址查询域名，详见下文。

DNS 报文结构

• 事务 ID：DNS 报文的 ID 标识。对于请求报文和其对应的应答报文，该字段的值是相同的。通过它可以区分 DNS 应答报文是对哪个请求进行响应的。
• 标志：DNS 报文中的标志字段。
• 问题计数：DNS 查询请求的数目。
• 回答资源记录数：DNS 响应的数目。
• 权威名称服务器计数：权威名称服务器的数目。
• 附加资源记录数：额外的记录数目（权威名称服务器对应 IP 地址的数目）。

Wireshark抓包实战

1. DNS 是应用层协议，传输层协议使用的是 UDP
2. DNS 默认端口是 53

Transaction ID

Flags

• QR（Response）：查询请求/响应的标志信息。查询请求时，值为 0；响应时，值为 1。
• Opcode：操作码。其中，0 表示标准查询；1 表示反向查询；2 表示服务器状态请求。
• AA（Authoritative）：授权应答，该字段在响应报文中有效。值为 1 时，表示名称服务器是权威服务器；值为 0 时，表示不是权威服务器。
• TC（Truncated）：表示是否被截断。值为 1 时，表示响应已超过 512 字节并已被截断，只返回前 512 个字节。
• RD（Recursion Desired）：期望递归。该字段能在一个查询中设置，并在响应中返回。该标志告诉名称服务器必须处理这个查询，这种方式被称为一个递归查询。如果该位为 0，且被请求的名称服务器没有一个授权回答，它将返回一个能解答该查询的其他名称服务器列表。这种方式被称为迭代查询。
• RA（Recursion Available）：可用递归。该字段只出现在响应报文中。当值为 1 时，表示服务器支持递归查询。
• Z：保留字段，在所有的请求和应答报文中，它的值必须为 0。
• rcode（Reply code）：返回码字段，表示响应的差错状态。当值为 0 时，表示没有错误；当值为 1 时，表示报文格式错误（Format error），服务器不能理解请求的报文；当值为 2 时，表示域名服务器失败（Server failure），因为服务器的原因导致没办法处理这个请求；当值为 3 时，表示名字错误（Name Error），只有对授权域名解析服务器有意义，指出解析的域名不存在；当值为 4 时，表示查询类型不支持（Not Implemented），即域名服务器不支持查询类型；当值为 5 时，表示拒绝（Refused），一般是服务器由于设置的策略拒绝给出应答，如服务器不希望对某些请求者给出应答。

Answer RRs

Authority RRs

Additionnal RRs

Answers

DNS 劫持 与 HTTP 劫持

• DNS劫持是你想去机场的时候，把你给丢到火车站。
• HTTP劫持是你去机场途中，有人给你塞小广告。

工具的使用

dig 命令

1. 我们的本地 DNS 服务器 ip 为 192.168.1.1，端口为53，你可以在 /etc/resolv.conf 里看到这个配置
2. 根域名服务器目前全球一共只有十三台，从a.root-servers.net. 到m.root-servers.net. ,它们对应的ip地址，已经内置在本地DNS服务器中。

host 命令

whois命令

nslookup命令

手动清理本地缓存

$ sudo dscacheutil -flushcache$ sudo killall -HUP mDNSResponder

$?ipconfig?/flushdns

Linux

# 使用NSCD的DNS缓存$ sudo /etc/init.d/nscd restart# 服务器或者路由器使用DNSMASQ$ sudo dnsmasq restart

【END】
更多精彩推荐
?尤雨溪：重头来过的 Vue 3 带来了什么？
?原来 Kylin 的增量构建，大有学问！| 原力计划
?可怕！CPU 竟成了黑客的帮凶！
?如何用NLP辅助投资分析？三大海外机构落地案例详解
?这 10 个云计算错误，会让你的业务一蹶不振！
?好扑科技结合区块链行业发展趋势，重磅推出“好扑区块链合伙人”计划
点击阅读原文，精彩继续。
你点的每个“在看”，我都认真当成了喜欢

关注公众号：拾黑（shiheibook）了解更多

[广告]赞助链接：

四季很好，只要有你，文娱排行榜：https://www.yaopaiming.com/
让资讯触达的更精准有趣：https://www.0xu.cn/