DNS协议详解

DNS协议详解

  • DNS协议介绍
  • DNS解析过程
  • DNS查询的方式
    • 递归查询
    • 迭代查询
    • 区别

DNS协议介绍

DNS 协议是一个应用层协议,它建立在 UDP 或 TCP 协议之上,默认使用 53 号端口。该协议的功能就是将人类可读的域名 (如,www.qq.com) 转换为机器可读的 IP 地址 (如,119.147.15.13)。

DNS协议默认通过 UDP 协议进行通讯,但是由于广域网中不适合传输过大的 UDP 数据包,因此规定当报文长度超过了 512 字节时,应转换为使用 TCP 协议进行数据传输。所以,DNS 协议是少有的既可以用 UDP 协议,又可以用 TCP 协议作为底层协议的应用层协议。

DNS解析过程

在进行DNS解析时,会经历以下步骤:
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(1)浏览器缓存
浏览器会先检查是否在缓存中(浏览器会缓存之前拿到的DNS 2-30分钟时间),没有则调用系统库函数进行查询。

(2)操作系统缓存
操作系统也有自己的 DNS 缓存,但在这之前,会先检查域名是否存在于本地的 Hosts 文件里,没有则向 DNS 服务器发送查询请求。

(3)路由器缓存
如果(1),(2)步都查询无果,则需要借助网络,路由器一般都有自己的DNS缓存,将前面的请求发给路由器,查找ISP服务商缓存的DNS的服务器,如果查找到IP则直接返回,没有的话继续查找。

(4)ISP DNS 缓存
ISP DNS 就是在客户端电脑上设置的首选 DNS 服务器,它们在大多数情况下都会有缓存。

(5)根域名服务器查询
在前面所有步骤都没有缓存的情况下,本地 DNS 服务器会将请求转发到互联网上的根域,下面这个图很好的诠释了整个流程:
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DNS查询的方式

递归查询

递归查询就是:如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询的域名的IP地址,那么本地域名服务器就以DNS客户的身份,向其它根域名服务器继续发出查询请求报文(即替主机继续查询),而不是让主机自己进行下一步查询。

因此,递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP地址,或者是报错,表示无法查询到所需的IP地址。

迭代查询

迭代查询就是:当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时,要么给出所要查询的IP地址,要么告诉本地服务器下一步应当向哪一个域名服务器进行查询,然后让本地服务器进行后续的查询。根域名服务器通常是把自己知道的顶级域名服务器的IP地址告诉本地域名服务器,让本地域名服务器再向顶级域名服务器查询。

顶级域名服务器在收到本地域名服务器的查询请求后,要么给出所要查询的IP地址,要么告诉本地服务器下一步应当向哪一个权限域名服务器进行查询。最后,知道了所要解析的IP地址或报错,然后把这个结果返回给发起查询的主机

区别

  1. 递归查询时返回的结果只有两种:查询成功或查询失败。迭代查询返回的是最佳的查询点或者主机地址
  2. 递归查询要求客户端只发一次请求,要求对方给出最终结果。迭代查询要求客户端发出一次请求,对方如果没有授权回答,它就会返回一个能解答这个查询的其它名称服务器列表,客户端会再向返回的列表中发出请求,直到找到最终负责所查域名的名称服务器,从它得到最终结果。
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