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一文入门 DNS?从访问 GitHub 开始

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Kerwin
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发布于: 2020 年 07 月 23 日
一文入门DNS?从访问GitHub开始

前言



大家都是做开发的,都有GitHub的账号,在日常使用中肯定会遇到这种情况,在不修改任何配置的情况下,有时可以正常访问GitHub,有时又直接未响应,来一起捋捋到底是为啥。



GitHub访问的千层套路



以我家里的电脑为例,在不修改任何配置,不启用什么代理工具的情况下,访问GitHub会得到以下结果:





😂😂😂



虽然很戳心,但好歹能展示一部分。



从网上搜了一堆乱七八糟的攻略,知道了可以通过修改电脑的Hosts文件达到正常访问的能力,于是胡搜了一通,



步骤:百度经验



效果如下:





访问效果依然很感人,最近活动数据不显示,整个界面加载都快接近2分钟了,有什么办法没有咧~



站长工具 PING PING PING



都是搞开发的,都会用F12看看网络或者资源请求的地址是什么,以上面耗时最慢的地址为例,域名为:github.githubassets.com



打开站长工具的PING功能,地址为:http://ping.chinaz.com/github.githubassets.com



结果如下:





我发现 185.199.108.154 这个IP地址速度快的一批,于是立马更换 Hosts中该域名对应的IP地址



再次访问,效果如下:





那句话怎么说的来着?如什么什么般丝滑,我感觉这就非常丝滑~ 🤪



GitHub项目定时发布最新Hosts



当然了,如果每次访问都得折腾一次,那滋味,简直不要太难受,所以网上已经有人开源了相关的项目,会定时发布最新的 GitHub IP地址,链接:https://github.com/521xueweihan/GitHub520



本文撰写时的Hosts



# github
185.199.108.154 github.githubassets.com
199.232.68.133 camo.githubusercontent.com
52.168.24.190 github.map.fastly.net
199.232.69.194 github.global.ssl.fastly.net
140.82.112.4 github.com
140.82.112.5 api.github.com
199.232.68.133 raw.githubusercontent.com
199.232.68.133 user-images.githubusercontent.com
199.232.68.133 favicons.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars5.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars4.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars3.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars2.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars1.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars0.githubusercontent.com



该项目会自动发布在指定的地址上,结合软件使用,可以完全自动化,无需持续更新

当然也可以自行手动更改



为什么改了Hosts就能访问GitHub



平常都是百度 + 谷歌,今天非要探究一下原理!咱们一步一步来,首先大家都需要明确一点,在网络的世界中 域名 只是为了便于记忆和识别而存在的一个唯一地址,真正工作的仍然是 IP



Hosts文件是干吗的



简单来说,Hosts文件是存储本机网址域名与其对应的IP地址的一个文件,在网络请求阶段发挥作用



为什么改了Hosts就能生效



这就涉及到了域名解析,因为Hosts文件存放的就是 域名IP 的对应关系,因此它可以在域名解析阶段发挥作用,为什么呢?因为在域名解析的流程中 本机Hosts 解析处于顺序二



即:浏览器解析 -》本机解析 -》XXXX(后面的稍后再提)



所以有时候我们白嫖软件,都会改一下 Hosts,因为需要把它在线验证的域名指向错误的地址去,另外可能存在一定的浏览器缓存或者本机缓存,可以通过重开浏览器或者 PING 域名来检查更改是否生效。



DNS解析到底是什么玩意?



上文中多次提到解析,其实说的就是 DNS解析



同时上文也提到过,在网络世界中真正发挥作用的是 IP,而一般情况下我们访问的都是 域名,为什么能实现这种效果,就是因为域名与IP地址的对应关系存储在一个叫做 DNS(Domain Name System) 的系统里。DNS是一个全球化的分布式数据库,它所提供的服务就是将域名转换为互联网IP地址。



DNS解析的全部流程



网上的关于流程的图很多,我从中借鉴了一副,如下所示:





  1. 浏览器缓存:一次请求会首先通过浏览器缓存信息寻找域名映射的IP地址,这也是为什么有时候我们改了本机hosts,需要关闭再打开浏览器才能正常使用,如果找到则返回,没找到则继续到下一级



  1. 本机系统缓存:即上文中提到的,通过 hosts 文件来映射域名和IP,在上古时期有很多垃圾软件会悄咪咪的修改系统的 hosts文件,达到 DNS劫持 的目的,即把淘宝域名指向另一个 IP,然后部署一个高仿的淘宝商城,静静等你输入账号,密码,然后凉凉...



  1. 本地域名解析服务系统:本地域名系统LDNS一般都是本地区的域名服务器。离你的位置都比较近,Windows系统使用命令ipconfig 就可以查看,在Linux和Mac系统下,直接使用命令 cat /etc/resolv.conf 来查看LDNS服务地址。

LDNS一般都缓存了大部分的域名解析的结果,大部分的解析工作到这里就差不多已经结束了



以下即是所谓的 递归解析



  1. 根域名解析:本地域名解析服务系统无法解析时,会向 13根 发起域名解析请求



<font color="red">说明:</font> 所谓的 13根,指的是根域名服务器,是架构因特网所必须的基础设施。根服务器主要用来管理互联网的主目录,由于DNS解析中采用的是UDP协议,仅能传递512字节的有效报文,因此只能构建出A-M 13个根服务器,而真正工作运行肯定不止13台服务器,而是包含很多服务器镜像的



  1. 根域名解析服务器返回 gTLD (Generic top-level domain) 给本地解析服务器,即该域名所属的顶级域及其所在的服务器,顶级域名即如:.com .cn等等



  1. 本地解析服务器已知顶级域名服务器地址后,发起解析请求



  1. 顶级域名解析服务器返回 权限域名服务器 信息给本地解析服务器,权限域名服务器 即如:taobao.com



  1. 本地解析服务器已知权限域名服务器地址后,发起解析请求



  1. 权限域名服务器返回域名对应的IP地址给本地解析服务器



  1. 本地解析服务器缓存相关信息,并返回给用户



是不是有点绕?咱们来整个图吧,递归解析 如下所示:





再问一遍为什么改Hosts就可以访问GitHub



了解了上文之后,对于这个问题就更好回答了,因为GitHub毕竟为外国的网站,咱们访问时有一层 DNS污染,即把对应的域名指向了不可达的IP上,或者禁止访问的IP上,因此很多时候无法使用



修改Hosts文件后即避免了DNS污染,直达目标IP,即可正常访问了,当然了,这种方法是全部通用吗?



答案:肯定不是,因为刚才也提到了,网关层是可以控制某些IP禁止访问的



整一个工具来验证一下猜想,顺便看看我们的整个请求流程:



软件名:BestTrace



我请求的域名是 github.githubassets.com,最终请求接收方IP和我Hosts配置的IP一致,那我换一个 facebook.com





可以看到,当请求到达 221.183.46.249 这个IP时,整个请求就被拦截下来了,因此这并不是万能的办法



除了访问GitHub,还有什么时候可能用到呢?



比如下载 IDEA插件时,如果发现老是刷新不出来插件库,或者下载失败,就可以通过PING工具去配置最佳IP,方便下载~



DNS除了解析还能做什么



智能DNS



网络请求交由域名解析服务器来处理,分配到最佳的服务器IP上



例如:请求的源头是电信还是联通等,如果是电信则将解析的IP分流到电信对应的IP上,或者返回距离最近的服务器IP地址



反向代理水平扩展



典型的互联网架构中,可以通过增加web-server来扩充web层的性能,但反向代理nginx仍是整个系统的唯一入口



如果系统吞吐超过nginx的性能极限,那么将难以扩容,此时就需要dns-server来配合水平扩展。



即DNS解析服务器有序的把域名解析到不同的网关层,每次DNS解析请求,轮询返回不同的ip,这样就能实现nginx的水平扩展,这个方法叫 “DNS轮询



最后



参考资料:



博客园 DNS解析全过程分析



除了解析域名,DNS还能干吗



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