前端那些事儿

# DNS 域名系统

# 定义

域名系统（Domain Name System）是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。

# 端口

DNS 使用 TCP 和 UDP 端口 53。

# 限制

限制每一级域名长度的限制是 63 个字符，域名总长度则不能超过 253 个字符。

# 为何采用分布式集群

DNS 为什么不采用单点的集中式的设计方式，而是使用分布式集群的工作方式？

DNS 的一种简单的设计模式就是在因特网上只使用一个 DNS 服务器，该服务器包含所有的映射，在这种集中式的设计中，客户机直接将所有查询请求发往单一的 DNS 服务器，同时该 DNS 服务器直接对所有查询客户机做出响应，尽管这种设计方式非常诱人，但他不适用当前的互联网。

不适应的原因有如下几点：

  • 单点故障
  • 通信容量(上亿台主机发送的查询 DNS 报文请求，包括但不限于所有的 HTTP 请求，电子邮件报文服务器，TCP 长连接服务)
  • 远距离的时间延迟
  • 维护开销大（因为所有的主机名-ip映射都要在一个服务站点更新）

DNS 服务器一般分三种：

  • 根 DNS 服务器
  • 顶级 DNS 服务器
  • 权威 DNS 服务器

DNS1

# DNS 域名解析

浏览器缓存 -> 操作系统缓存 -> 路由器缓存 -> 本地域名服务器（LDNS） -> 根域名服务器

  • 浏览器缓存

    浏览器首先会在自身缓存中查找是否有该域名对应的 IP 地址，若命中则解析结束。(域名被缓存的时间也可通过 TTL 属性来设置)。

  • 操作系统缓存

    若浏览器缓存中没命中该域名，则会自动检查用户计算机系统 Hosts 文件 DNS 缓存是否有该域名对应 IP 。

  • 路由器缓存

    当浏览器及操作系统缓存中均无域名对应 IP 则进入路由器缓存中检查，以上三步均为客服端的 DNS 缓存。

  • 本地服务器

    以上均未命中，则请求**本地域名服务器（LDNS）**来解析这个域名，这台服务器一般在你的城市的某个角落，距离你不会很远，并且这台服务器的性能都很好，一般都会缓存域名解析结果，大约 80% 的域名解析到这里就完成了。

  • 根域名服务器

    如果 LDNS 仍然没有命中，就直接跳到 Root Server 域名服务器请求解析，根域名收到请求后会查看区域文件记录，若无则将其管辖范围内顶级域名（如.com）服务器 IP 告诉本地 DNS 服务器(注意：全球仅有 13 台根域名服务器，1 个主根域名服务器，其余 12 为辅根域名服务器)。

  • 顶级域名服务器

    本地 DNS 服务器会发请求给上一步返回的顶级域名服务器，顶级域名服务器收到请求后查看区域文件记录，若无则将其管辖范围内主域名服务器的 IP 地址告诉本地 DNS 服务器。

  • 主域名服务器

    本地 DNS 服务器会继续发请求给上一步返回的主域名服务器，主域名服务器接受到请求后查询自己的缓存，如果没有则返回相关的下一级域名服务器的地址，并重复该步骤直至找到正确纪录。

  • 保存结果到缓存

    本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时将该结果反馈给客户端，客户端通过这个 IP 地址与 web 服务器建立链接。

DNS域名解析

DNS 递归查询与迭代查询

DNS 递归查询是浏览器到本地 DNS 的过程，DNS 迭代查询是本地 DNS 服务器到根域名服务器查询的方式。（本地 DNS：所在区域或城市的 DNS 服务器）

← 浏览器缓存 →