7 张图详解域名系统 DNS

你好，这里是网络技术联盟站。

今天与大家讨论一下 DNS 相关技术。

DNS 的全称：Domain Name System，中文翻译过来就是域名系统。

DNS 从本质上来讲就和数据库类似，存储的都是网站地址和公网 IP 对应关系，就像电话簿一样。

在没有 DNS 的时候，我们去访问一个网站，必须要准确的输入网站 ip 地址，ip 地址无规律可循而且不容易记忆。DNS 就很好的解决了这个问题，比如当人们去访问 www.baidu.com 的时候，DNS 可以智能的找到其公网 IP 地址。

DNS 关键属性

• 协议类型：七层协议（应用层协议）

• 用途：将网址名称转化为 IP 地址

• 结构：分层

• 创始人：保罗·莫卡派乔斯

• 承载协议：TCP UDP

• 端口：TCP 53(用于区域传输)，UDP 53(用于 DNS 查询)

• 模型：C/S 客户端/服务器模型

DNS 工作过程

在通常的 DNS 查询中，用户输入的 URL 必须经过四台服务器才能提供 IP 地址。

这四台服务器包括：

• DNS 递归器

• 根域名服务器

• 顶级域（TLD）名称服务器

• 权威域名服务器

具体每台服务器什么作用，这里作个简单介绍：

DNS 递归器

也称为 DNS 解析器，DNS 递归器是用户访问的第一个资源，如果有缓存则提供查到缓存，如果没有缓存则访问下一级服务器。

它接收来自 DNS 客户端的查询，然后它与其他 DNS 服务器通信以找到正确的 IP 地址，在解析器从客户端检索请求后，解析器就像客户端本身一样工作，在执行此操作时，它会发出发送到其他三个 DNS 服务器的查询：根名称服务器、顶级域 (TLD) 名称服务器和权威名称服务器。

根域名服务器

根域名服务器被指定用于互联网的 DNS 根区域，它的工作是回答发送给它的请求，以获取根区域中的记录，它通过发回带有正确 TLD 的权威名称服务器列表来回答请求。

TLD 名称服务器

根服务器根据顶级域（URL 中的 .com、.edu 或 .org）引导查询，这是查找的更具体的部分。

TLD 服务器组有两种类型：通用顶级域，如 .com、.edu、.gov 等，以及国家代码顶级域，如 .uk、.us、.ru 等。

权威域名服务器

权威域名服务器是解析 IP 地址的最后阶段，它可以提供一个递归解析器，其 IP 地址与 DNS 记录中的特定域名相匹配是 DNS 查询的真正答案。

如果一个域具有另一个域的别名，则权威名称服务器使用规范名称记录 (CNAME)从记录中查找资源，例如，如果您的 DNS 查询是“img.wljslmz.cn”，则“wljslmz.cn”是 img.wljslmz.cn 的规范名称或别名。

具体过程我们来看一张图：

DNS 服务器类型

包含权威和非权威两种类型。

权威的

拥有域区域文件的原始源文件的 DNS 服务器不需要转到任何其他数据库，主身份验证 DNS 服务器具有完全读/写访问权限，而辅助身份验证 DNS 服务器具有只读访问权限

非权威的

没有域区域文件的原始源文件的 DNS 服务器取决于其缓存，或者需要转到任何其他数据库以获得最终/auth 应答，也称为仅缓存 DNS 服务

域名类型

包含 FQDN 和 PQDN 两种类型。

FQDN

英文全称：Fully Qualified Domain Name，中文意思：完全限定域名，包含主机的全名，以空字符串结尾。

例如：

www.wljslmz.cn.

PQDN

英文全称：Partially Qualified Domain Name。中文意思：部分限定域名，从节点开始，但不到根，不以空字符串结尾。

例如：

www.wljslmz

DNS 查询类型

递归查询

如果 DNS 服务器无法解析查询，它将代表 DNS 客户端向其他 DNS 服务器发送查询，这通常由客户使用

迭代查询

如果 DNS 服务器无法解析查询，它会向解析程序发送指向另一个服务器的引用消息，通常由服务器使用

反向查询

用于将 IP 地址解析为 FQDN（完全限定域名）。

DNS 回答类型

消极的

此名称不存在 IP

权威的

来自权威 DNS 名称服务器的应答

非权威

来自权威 NS 以外的任何其他服务器的应答

送交

指的是另一台服务器的答案

根服务器列表

此截图来源于某权威机构的数据，一共有 13 个主要的 DNS 根服务器，每个都以字母“A”到“M”命名，它们都有一个 IPv4 地址，大多数都有一个 IPv6 地址。

DNS 分层结构

域名由一个或多个以点分隔而成，点隔成的部分就形成了 DNS 分层树中的不同级别，读取域名的时候应该从右到左读取。

如下图，www.example.com. 应解释为 .com.example.www

• 第 0 层：根，也就是一个点

• 第 1 层：顶级域名，比如：com、net、org 等

• 第 2 层：二级域名，比如：wljslmz.cn

• 第 3 层：三级域名，比如：www.wljslmz.cn、img.wljlsmz.cn

DNS 记录类型

DNS 记录提供与域名相关的所有详细信息，这些 DNS 记录的详细信息可以在 DNS 区域文件中找到。

DNS 区域是 DNS 中命名空间的特定部分，DNS 区域包括一个区域文件，该文件包含区域中域的所有 DNS 记录，域名服务器可以包含多个 DNS 区域，一个 DNS 区域可以包含多个子域。

• A 记录： 将域名映射到 IPv4 地址。

• AAAA 记录：将域名映射到 IPv6 地址。

• MX 记录： 英文全称：Mail Exchange，指向邮件服务器。

• TXT 记录：将文本存储在 DNS 记录中，主要用于验证域名所有权和防止垃圾邮件。

• NS（名称服务器）： NS 记录直接发送到域或子域的权威名称服务器。

• CNAME：规范名称（或别名）记录是将域名映射到其他域或子域的别名。