DNS域名解析原理及配置

一、DNS原理

什么是DNS

DNS 的作用

DNS 的工作原理

1. 用户输入域名

2. 查询本地 DNS 服务器

3. 递归查询

4. 根域名服务器

5. 顶级域名服务器

6. 权威 DNS 服务器

7. 返回结果

两种查询方式

二、DNS服务器系统类型

主域名服务器

从域名服务器

缓存域名服务器

转发域名服务器

一、DNS原理

在我们日常使用互联网时，我们会访问各种各样的网站，例如社交媒体、购物网站、搜索引擎等。我们通常直接在搜索框输入想要访问的网站名，比如我们国内的搜索引擎，www.baidu.com，就会自动跳转至百度搜索的页面。要知道，计算机是不能识别人类的语言的，只能通过一些方式，将人类的语言转化为它可以识别的二进制代码才行，那么，我们输入的网址，就是通过dns被解析成ip来搜索访问的。

什么是DNS

DNS（Domain Name System，域名系统）是互联网的基础设施之一，它就像是互联网的电话簿。DNS 的主要任务是将用户友好的域名，将域名转化为它可以识别的IP地址，这个过程称为域名解析。域名解析又分为正向解析和反向解析，顾名思义，正向解析是根据域名查找对应的IP地址，反向解析就是根据IP地址查找对应的域名，反向解析一般很少用到。

DNS 的作用

DNS 的主要作用有以下几点：

域名解析：将域名转换为 IP 地址，使计算机能够通过 IP 地址找到目标服务器。

分布式数据库：DNS 是一个分布式数据库，数据存储在全球各地的 DNS 服务器中，确保系统的可靠性和可扩展性。

层次结构：DNS 采用层次结构，分为根域、顶级域（如 .com、.org、.cn 等）、二级域（如 example.com）和子域（如 blog.example.com）。

缓存：为了提高查询速度，DNS 服务器会缓存最近查询的结果，减少重复查询的时间。

负载均衡：通过将同一个域名解析到不同的 IP 地址，实现服务器负载均衡，提升网站的性能和可靠性。

DNS 的工作原理

DNS的默认端口为53，端口分为TCP和UDP。

TCP通常是用来做区域传送，多用于主从同步。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，这个操作就是主从同步。

UDP通常是用来做DNS解析的，这也是DNS域名解析最核心的机制

DNS 域名解析的工作原理可以分为以下几个步骤：

1. 用户输入域名

当用户在浏览器中输入一个域名并按下回车键时，浏览器首先会检查本地缓存，看看是否有该域名的 IP 地址记录。如果有，则直接使用该 IP 地址；如果没有，则继续下一步。

2. 查询本地 DNS 服务器

如果本地缓存没有找到匹配的记录，浏览器会向本地 DNS 服务器（通常是由 ISP 提供）发送查询请求。本地 DNS 服务器也会先检查自己的缓存。

3. 递归查询

如果本地 DNS 服务器的缓存中也没有找到结果，它会以递归的方式向更高级别的 DNS 服务器查询。递归查询意味着本地 DNS 服务器会代表用户不断向上级 DNS 服务器查询，直到找到结果为止。

4. 根域名服务器

查询过程首先会到达根域名服务器。根域名服务器不会直接返回域名的 IP 地址，但它会告诉查询者下一级 DNS 服务器的位置（即顶级域名服务器，例如 .com 服务器）。

5. 顶级域名服务器

接下来，查询会到达顶级域名服务器。顶级域名服务器也不会直接返回最终的 IP 地址，而是会提供下一步查询所需的权威 DNS 服务器的位置（例如 example.com 的权威 DNS 服务器）。

6. 权威 DNS 服务器

最终，查询到达权威 DNS 服务器。权威 DNS 服务器拥有域名的实际 IP 地址记录，并将该地址返回给本地 DNS 服务器。

7. 返回结果

本地 DNS 服务器将权威 DNS 服务器返回的 IP 地址缓存起来，并将结果返回给用户的浏览器。浏览器收到 IP 地址后，便可以向目标服务器发送请求，加载网页内容。

两种查询方式

DNS 有两种查询方式，分别是

递归查询 递归查询是一种 DNS 服务器的查询模式，在该模式下 DNS 服务器接收到客户机请求，必须使用一个准确的查询结果回复客户机。如果 DNS 服务器本地没有存储查询 DNS 信息，那么该服务器会询问其他服务器，并将返回的查询结果提交给客户机。

迭代查询 DNS 服务器另外一种查询方式为迭代查询，当客户机发送查询请求时，DNS 服务器并不直接回复查询结果，而是告诉客户机另一台 DNS 服务器地址，客户机再向这台 DNS 服务器提交请求，依次循环直到返回查询的结果为止。

总结来看就是，递归查询是客户机只需等待DNS服务器查询完成就可以了，而迭代查询是要不停的根据DNS服务器返回的地址去查询，最终知道返回查询的结果。

二、DNS服务器系统类型

主域名服务器

负责维护一个区域的所有域名信息，是特定的所有信息的权威信息源，数据可以修改。构建主域名服务器时，需要自行建立所负责区域的地址数据文件。

从域名服务器

当主域名服务器出现故障、关闭或负载过重时，从域名服务器作为备份服务提供域名解析服务。从域名服务器提供的解析结果不是由自己决定的，而是来自于主域名服务器。构建从域名服务器时，需要指定主域名服务器的位置，以便服务器能自动同步区域的地址数据库。注：

缓存域名服务器

只提供域名解析结果的缓存功能，目的在于提高查询速度和效率，但没有域名数据库。它从某个远程服务器取得每次域名服务器查询的结果，并将它放在高速缓存中，以后查询相同的信息时用它予以响应。缓存域名服务器不是权威性服务器，因为提供的所有信息都是间接信息。构建缓存域名服务器时，必须设置根域或指定其他DNS服务器作为解析来源。