DNS域名解析過(guò)程

DNS域名解析

我們知道互聯(lián)網(wǎng)都是通過(guò)URL來(lái)發(fā)布和請(qǐng)求資源的，而URL中的域名需要解析成IP地址才能與遠(yuǎn)程主機(jī)建立連接，如何將域名解析成IP地址就屬于DNS解析的工作范疇。

可以毫不夸張地說(shuō)，雖然我們平時(shí)上網(wǎng)感受不到DNS解析的存在，但是一旦DNS解析出錯(cuò)，可能會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的互聯(lián)網(wǎng)災(zāi)難。目前世界上的整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)有幾個(gè)DNS根域名服務(wù)器，任何一臺(tái)根服務(wù)器壞掉，后果都非常嚴(yán)重。

DNS域名解析過(guò)程

當(dāng)我們?cè)跒g覽器中輸入www.abc.com時(shí)，DNS解析將會(huì)有將近10個(gè)步驟，這個(gè)過(guò)程大體大體由一張圖可以表示：

整個(gè)過(guò)程大體描述如下，其中前兩個(gè)步驟是在本機(jī)完成的，后8個(gè)步驟涉及到真正的域名解析服務(wù)器：

1、瀏覽器會(huì)檢查緩存中有沒(méi)有這個(gè)域名對(duì)應(yīng)的解析過(guò)的IP地址，如果緩存中有，這個(gè)解析過(guò)程就結(jié)束。瀏覽器緩存域名也是有限制的，不僅瀏覽器緩存大小有限制，而且緩存的時(shí)間也有限制，通常情況下為幾分鐘到幾小時(shí)不等，域名被緩存的時(shí)間限制可以通過(guò)TTL屬性來(lái)設(shè)置。這個(gè)緩存時(shí)間太長(zhǎng)和太短都不太好，如果時(shí)間太長(zhǎng)，一旦域名被解析到的IP有變化，會(huì)導(dǎo)致被客戶端緩存的域名無(wú)法解析到變化后的IP地址，以致該域名不能正常解析，這段時(shí)間內(nèi)有一部分用戶無(wú)法訪問(wèn)網(wǎng)站。如果設(shè)置時(shí)間太短，會(huì)導(dǎo)致用戶每次訪問(wèn)網(wǎng)站都要重新解析一次域名。

2、如果用戶瀏覽器緩存中沒(méi)有數(shù)據(jù)，瀏覽器會(huì)查找操作系統(tǒng)緩存中是否有這個(gè)域名對(duì)應(yīng)的DNS解析結(jié)果。其實(shí)操作系統(tǒng)也有一個(gè)域名解析的過(guò)程，在Windows中可以通過(guò)C:WindowsSystem32driversetchosts文件來(lái)設(shè)置，在Linux中可以通過(guò)/etc/hosts文件來(lái)設(shè)置，用戶可以將任何域名解析到任何能夠訪問(wèn)的IP地址。例如，我們?cè)跍y(cè)試時(shí)可以將一個(gè)域名解析到一臺(tái)測(cè)試服務(wù)器上，這樣不用修改任何代碼就能測(cè)試到單獨(dú)服務(wù)器上的代碼的業(yè)務(wù)邏輯是否正確。正是因?yàn)橛羞@種本地DNS解析的規(guī)程，所以有黑客就可能通過(guò)修改用戶的域名來(lái)把特定的域名解析到他指定的IP地址上，導(dǎo)致這些域名被劫持。

3、前兩個(gè)過(guò)程無(wú)法解析時(shí)，就要用到我們網(wǎng)絡(luò)配置中的"DNS服務(wù)器地址"了。操作系統(tǒng)會(huì)把這個(gè)域名發(fā)送給這個(gè)LDNS，也就是本地區(qū)的域名服務(wù)器。這個(gè)DNS通常都提供給用戶本地互聯(lián)網(wǎng)接入的一個(gè)DNS解析服務(wù)，例如用戶是在學(xué)校接入互聯(lián)網(wǎng)，那么用戶的DNS服務(wù)器肯定在學(xué)校；如果用戶是在小區(qū)接入互聯(lián)網(wǎng)，那么用戶的DNS就是再提供接入互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用提供商，即電信或聯(lián)通，也就是通常說(shuō)的SPA，那么這個(gè)DNS通常也會(huì)在用戶所在城市的某個(gè)角落，不會(huì)很遠(yuǎn)。Windows環(huán)境下通過(guò)命令行輸入ipconfig，Linux環(huán)境下通過(guò)cat /etc/resolv.conf就可以查詢配置的DNS服務(wù)器了。這個(gè)專門的域名解析服務(wù)器性能都會(huì)很好，它們一般都會(huì)緩存域名解析結(jié)果，當(dāng)然緩存時(shí)間是受到域名的失效時(shí)間控制的。大約80%的域名解析到這里就結(jié)束了，所以LDNS主要承擔(dān)了域名的解析工作。

4、如果LDNS仍然沒(méi)有命中，就直接到Root Server域名服務(wù)器請(qǐng)求解析

5、根域名服務(wù)器返回給本地域名服務(wù)器一個(gè)所查詢的主域名服務(wù)器（gTLD Server）地址。gTLD是國(guó)際頂級(jí)域名服務(wù)器，如.com、.cn、.org等，全球只有13臺(tái)左右

6、本地域名服務(wù)器LDNS再向上一步返回的gTLD服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求

7、接受請(qǐng)求的gTLD服務(wù)器查找并返回此域名對(duì)應(yīng)的Name Server域名服務(wù)器的地址，這個(gè)Name Server通常就是用戶注冊(cè)的域名服務(wù)器，例如用戶在某個(gè)域名服務(wù)提供商申請(qǐng)的域名，那么這個(gè)域名解析任務(wù)就由這個(gè)域名提供商的服務(wù)器來(lái)完成

8、Name Server域名服務(wù)器會(huì)查詢存儲(chǔ)的域名和IP的映射關(guān)系表，在正常情況下都根據(jù)域名得到目標(biāo)IP地址，連同一個(gè)TTL值返回給DNS Server域名服務(wù)器

9、返回該域名對(duì)應(yīng)的IP和TTL值，LDNS會(huì)緩存這個(gè)域名和IP的對(duì)應(yīng)關(guān)系，緩存時(shí)間由TTL值控制

10、把解析的結(jié)果返回給用戶，用戶根據(jù)TTL值緩存在本地系統(tǒng)緩存中，域名解析過(guò)程結(jié)束

在實(shí)際的DNS解析過(guò)程中，可能還不止這10步，如Name Server可能有很多級(jí)，或者有一個(gè)GTM來(lái)負(fù)載均衡控制，這都有可能會(huì)影響域名解析過(guò)程。

清除緩存的域名

我們知道DNS域名解析后會(huì)緩存解析結(jié)果，其中主要在兩個(gè)地方緩存：

1、Local DNS Server

2、用戶的本地機(jī)器

這兩個(gè)緩存都是TTL值和本機(jī)緩存大小控制的，但是大緩存時(shí)間是TTL值，基本上Local DNS Server的緩存時(shí)間就是TTL控制的，很難人工介入，但是我們的本機(jī)緩存可以通過(guò)如下方式清除：

1、Windows環(huán)境下可以再命令行執(zhí)行ipconfig /flushdns命令來(lái)刷新緩存，如圖

2、Linux環(huán)境下可以通過(guò)/etc/init.d/nscd restart來(lái)清除緩存，因?yàn)槲壹依镫娔X裝的虛擬機(jī)比較卡，就不截圖了

重啟依然是解決很多問(wèn)題的第一選擇。

在Java應(yīng)用中JVM也會(huì)緩存DNS的解析結(jié)果，這個(gè)緩存是在InetAddress類中完成的，而且這個(gè)緩存時(shí)間還比較特殊，它有兩種緩存策略：

1、正確解析結(jié)果緩存

2、失敗解析結(jié)果緩存

這兩個(gè)緩存時(shí)間有兩個(gè)配置項(xiàng)控制，配置項(xiàng)在%JAVA_HOME%libsecurityjava.security文件中配置的，這兩個(gè)配置項(xiàng)分別是networkaddress.cache.ttl和networkaddress.cache.negative.ttl，它們的默認(rèn)值分別是-1（永不失效）和10（緩存10秒），直接修改這兩個(gè)值就可以了，也可以通過(guò)在Java啟動(dòng)參數(shù)中增加-Dsun.net.inetaddr.ttl=xxx來(lái)修改默認(rèn)值，也可以通過(guò)InetAddress類動(dòng)態(tài)修改。

幾種域名解析方式

域名解析記錄主要分為A記錄、MX記錄、CNAME記錄、NS記錄和TXT記錄：

1、A記錄

A代表Address，用來(lái)指定域名對(duì)應(yīng)的IP地址，如將item.taobao.com指定到115.238.23.xxx，將switch.taobao.com指定到121.14.24.xxx。A記錄可以將多個(gè)域名解析到一個(gè)IP地址，但是不能將一個(gè)域名解析到多個(gè)IP地址

2、MX記錄

Mail Exchange，就是可以將某個(gè)域名下的郵件服務(wù)器指向自己的Mail Server，如taobao.com域名的A記錄IP地址是115.238.25.xxx，如果將MX記錄設(shè)置為115.238.25.xxx，即xxx@taobao.com的郵件路由，DNS會(huì)將郵件發(fā)送到115.238.25.xxx所在的服務(wù)器，而正常通過(guò)Web請(qǐng)求的話仍然解析到A記錄的IP地址

3、CNAME記錄

Canonical Name，即別名解析。所謂別名解析就是可以為一個(gè)域名設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)別名，如將aaa.com解析到bbb.net、將ccc.com也解析到bbb.net，其中bbb.net分別是aaa.com和ccc.com的別名

4、NS記錄

為某個(gè)域名指定DNS解析服務(wù)器，也就是這個(gè)域名由指定的IP地址的DNS服務(wù)器取解析

5、TXT記錄

為某個(gè)主機(jī)名或域名設(shè)置說(shuō)明，如可以為ddd.net設(shè)置TXT記錄為"這是XXX的博客"這樣的說(shuō)明

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