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            超明晰的 DNS 原理入门攻略

            admin 2019-05-17 138人围观 ,发现0个评论

            来历:阮一峰

            www.ruanyifeng.com/blog/2016/06/dns.html

            DNS 是互联网中心协议之一。不管是上网阅览,仍是编程开发,都需求了解一点它的常识。

            本文具体介绍DNS的原理,以及怎样运用东西软件调查它的运作。我的方针是,读完此文后,你就能彻底了解DNS。

            一、DNS 是什么?

            DNS (Domain Name System 的缩写)的效果十分简略,便是依据域名查出IP地址。你能够把它幻想成一本巨大的电话本。

            举例来说,假如你要拜访域名math.stackexchange.com,首要要经过DNS查出它的IP地址是151.101.129.69。

            假如你不清楚为什么必定要查出IP地址,才干进行网络通讯,主张先阅览我写的 《互联网协议入门》 。

            二、查询进程

            尽管只需求回来一个IP地址,可是DNS的查询进程十分复杂,分红多个进程。

            东西软件dig能够显现整个查询进程。

            $ dig math.stackexchange.com

            上面的指令会输出六段信息。

            榜首段是查询参数和计算。

            第二段是查询内容。

            上面成果表明,查询域名math.stackexchange.com超明晰的 DNS 原理入门攻略的A记载,A是address的缩写。

            第三段是DNS服务器的答复。

            上面成果显现,math.stackexchange.com有四个A记载,即四个IP地址。600是TTL值(Time to live 的缩写),表明缓存时刻,即600秒之内不必从头查询。

            第四段显现stackexchange.com的NS记载(Name Server的缩写),即哪些服务器担任办理stackexchange.com的DNS记载。

            上面成果显现stackexchange.com共有四条NS记载,即四个域名服务器,向其间任一台查询就超明晰的 DNS 原理入门攻略能知道math.stackexchange.com的IP地址是什么。

            第五段是上面四个域名服务器的IP地址,这是跟着前一段一同回来的。

            第六段是DNS服务器的一些传输信息。

            上面成果显现,本机的DNS服务器是192.168.1.253,查询端口是53(DNS服务器的默许端口),以及回应长度是305字节。

            假如不想看到这么多内容,能够运用+short参数。

            $ dig +short math.stackexchange.com

            151.101.129.69
            151.101.65.69
            151.101.193.69
            151.101.1.69

            上面指令只回来math.stackexchange.com对应的4个IP地址(即A记载)。

            三、DNS服务器

            下面咱们依据前面这个比方,一步步复原,本机究竟怎样得到域名math.stackexchange.com的IP地址。

            首要,本机必定要知道DNS服务器的IP地址,不然上不了网。经过DNS服务器,才干知道某个域名的IP地址究竟是什么。

            DNS服务器的IP地址,有或许是动态的,每次上网时由网关分配,这叫做DHCP机制;也有或许是事前指定的固定地址。Linux体系里边,DNS服务器的IP地址保存在/etc/resolv.conf文件。

            上例的DNS服务器是192.168.1.253,这是一个内网地址。有一些公网的DNS服务器,也能够运用,其间最有名的便是Google的8.8.8.8和Level 3的4.2.2.2。

            本机只向自己的DNS超明晰的 DNS 原理入门攻略服务器查询,dig指令有一个@参数,显现向其他DNS服务器查询的成果。

            $ dig @4.2.2.2 math.stackexchange.com

            上面指令指定向DNS服务器4.2.2.2查询。

            四、域名的层级

            DNS服务器怎样会知道每个域名的IP地址呢?答案是分级查询。

            请细心看前面的比方,每个域名的尾部都多了一个点。

            比方,域名math.stackexchange.com显现为math.stackexchange.com.。这不是忽略,而是一切域名的尾部,实际上都有一个根域名。

            举例来说,www.example.com真实的域名是www.example.com.root,简写为www.example.com.。因为,根域名.root关于一切域名都是相同的,所以平常是省掉的。

            根域名的下一级,叫做”尖端域名”(top-level domain,缩写为TLD),比方.com、.net;再下一级叫做”次级域名”(second-level domain,缩写为SLD),比方www.example.com里边的.example,这一级域名是用户能够注册的;再下一级是主机名(host),比方www.example.com里边的www,又称为”三级域名”,这是用户在自己的域里边为服务器分配的称号,是用户能够恣意分配的。

            总结一下,域名的层级结构如下。

            主机名.次级域名.尖端域名.根域名
            # 即
            host.sld.tld.root

            五、根域名服务器

            DNS服务器依据域名的层级,进行分级查询。

            需求清晰的是,每一级域名都有自己的NS记载,NS记载指向该级域名的域名服务器。这些服务器知道下一级域名的各种记载。

            所谓”分级查询”,便是从根域名开端,顺次查询每一级域名的NS记载,直到查到终究的IP地址,进程大致如下。

            1. 从”根域名服务器”查到”尖端域名服务器”的NS记载和A记载(IP地址)

            2. 从”尖端域名服务器”查到”次级域名服务器”的NS记载和A记载(IP地址)

            3. 从”次级域名服务器”查出”主机名”的IP地址

            细心看上面的进程,你或许发现了,没有说到DNS服务器怎样知道”根域名服务器”的IP地址。答复是”根域名服务器”的NS记载和IP地址一般是不会改变的,所以内置在DNS服务器里边。

            下面是内置的根域名服务器IP地址的一个比方。

            上面列表中,列出了根域名(.root)的三条NS记载A.ROOT-SERVERS.NET、B.ROOT-SERVERS.NET和C.ROOT-SERVERS.NET,以及它们的IP地址(即A记载)198.41.0.4、192.228.79.201、192.33.4.12。

            别的,能够看到一切记载的TTL值是3600000秒,相当于1000小时。也便是说,每1000小时才查询一次根域名服务器的列表。

            现在,世界上一共有十三组根域名服务器,从A.ROOT-SERVERS.NET一直到M.ROOT-SERVERS.NET。

            六、分级查询的实例

            dig指令的+trace参数能够显现DNS的整个分级查询进程。

            $ dig +trace math.stackexchange.com

            上面指令的榜首段列出根域名.的一切NS记载,即一切根域名服务器。

            依据内置的根域名服务器IP地址,DNS服务器向一切这些IP地址宣布查询恳求,问询math.stackexchange.com的尖端域名服务器com.的NS记载。最早回复的根域名服务器将被缓存,今后只向这台服务器发恳求。

            接着是第二段。

            上面成果显现.com域名的13条NS记载,一起回来的还有每一条记载对应的IP地址。

            然后,DNS服务器向这些尖端域名服务器宣布查询恳求,问询math.stackexchange.com的次级域名stackexchange.com的NS记载。

            上面成果显现stackexchange.com有四条NS记载,一起回来的还有每一条NS记载对应的IP地址。

            然后,DNS超明晰的 DNS 原理入门攻略服务器向上面这四台NS服务器查询math.stackexchange.com的主机名。

            上面成果显现,math.stackexchange.com有4条A记载,即这四个IP地址都能够拜访到网站。并且还显现,最早回来成果的NS服务器是ns-463.awsdns-57.com,IP地址为205.251.193.207。

            七、NS 记载的查询

            dig指令能够独自检查每一级域名的NS记载。

            $ dig ns com
            $ dig ns stackexchange.com

            +short参数能够显现简化的成果。

            $ dig +short ns com
            $ dig +short ns stackexchange.com

            八、DNS的记载类型

            域名与IP之间的对应联系,称为”记载”(record)。依据运用场景,”记载”能够分红不同的类型(type),前面现已看到了有A记载和NS记载。

            常见的超明晰的 DNS 原理入门攻略DNS记载类型如下。

            (1) A:地址记载(Address),回来域名指向的IP地址。

            (2) NS:域名服务器记载(Name Server),回来保存下一级域名信息的服务器地址。该记载只能设置为域名,不能设置为IP地址。

            (3)MX:邮件记载(Mail eXchange),回来接纳电子邮件的服务器地址。

            (4)CNAME:标准称号记载(Canonical Name),回来另一个域名,即当时查询的域名是另一个域名的跳转,详见下文。

            (5)PTR:逆向查询记载(Pointer Record),只用于从IP地址查询域名,详见下文。

            一般来说,为了服务的安全可靠,至少应该有两条NS记载,而A记载和MX记载也能够有多条,这样就供给了服务的冗余性,避免呈现单点失利。

            CNAME记载首要用于域名的内部跳转,为服务器装备供给灵活性,用户感知不到。举例来说,facebook.github.io这个域名便是一个CNAME记载。

            $ dig facebook.github.io
            ...
            ;; ANSWER SECTION:
            facebook.github.io. 337超明晰的 DNS 原理入门攻略0 IN CNAME github.map.fastly.net.
            github.map.fastly.net. 600 IN A 103.245.222.133

            上面成果显现,facebook.github.io的CNAME记载指向github.map.fastly.net。也便是说,用户查询facebook.github.io的时分,实际上回来的是github.map.fastly.net的IP地址。这样的优点是,改变服务器IP地址的时分,只需修正github.map.fastly.net这个域名就能够了,用户的facebook.github.io域名不必修正。

            因为CNAME记载便是一个替换,所以域名一旦设置CNAME记载今后,就不能再设置其他记载了(比方A记载和MX记载),这是为了避免发作抵触。举例来说,foo.com指向bar.com,而两个域名各有自己的MX记载,假如两者不一致,就会发作问题。因为尖端域名一般要设置MX记载,所以一般不允许用户对尖端域名设置CNAME记载。

            PTR记载用于从IP地址反查域名。dig指令的-x参数用于查询PTR记载。

            $ dig -x 192.30.252.153
            ...
            ;; ANSWER SECTION:
            153.252.30.192.in-addr.arpa. 3600 IN PTR pages.github.com.

            上面成果显现,192.30.252.153这台服务器的域名是pages.github.com。

            逆向查询的一个运用,是能够避免垃圾邮件,即验证发送邮件的IP地址,是否真的有它所宣称的域名。

            dig指令能够检查指定的记载类型。

            $ dig a github.com
            $ dig ns github.com
            $ dig mx github.com

            九、其他DNS东西

            除了dig,还有一些其他小东西也能够运用。

            (1)host 指令

            host指令能够看作dig指令的简化版别,回来当时恳求域名的各种记载。

            $ host github.com

            github.com has address 192.30.252.121
            github.com mail is handled by 5 ALT2.ASPMX.L.GOOGLE.COM.
            github.com mail is handled by 10 ALT4.ASPMX.L.GOOGLE.COM.
            github.com mail is handled by 10 ALT3.ASPMX.L.GOOGLE.COM.
            github.com mail is handled by 5 ALT1.ASPMX.L.友妻GOOGLE.COM.
            github.com mail is handled by 1 ASPMX.L.GOOGLE.COM.

            $ host facebook.github.com

            facebook.github.com is an alias for github.map.fastly.net.
            github.map.fastly.net has address 103.245.222.133

            host指令也能够用于逆向查询,即从IP地址查询域名,等同于dig -x 。

            $ host 192.30.252.153
            153.252.30.192.in-addr.arpa domain name pointer pages.github.com.

            (2)nslookup 指令

            nslookup指令用于互动式地查询域名记载。

            $ nslookup

            > facebook.github.io
            Server: 192.168.1.253
            Address: 192.168.1.253#53

            Non-authoritative answer:
            facebook.github.io canonical name = github.map.fastly.net.
            Name: github.map.fastly.net
            Address: 103.245.222.133
            >

            (3)whois 指令

            whois指令用来检查域名的注册状况。

            $ whois github.com

            十、参阅文章

            • DNS: The Good Parts, by Pete Keen

            • DNS 101, by Mark McDonnell

            附:DNS百科

            DNS(Domain Name System,域名体系),因特网上作为域名和IP地址彼此映射的一个分布式数据库,能够运用户更便利的拜访互联网,而不必去记住能够被机器直接读取的IP数串。经过主机名,终究得到该主机名对应的IP地址的进程叫做域名解析(或主机名解析)。DNS协议运转在UDP协议之上,运用端口号53。在RFC文档中RFC 2181对DNS有标准阐明,RFC 2136对DNS的动态更新进行阐明,RFC 2308对DNS查询的反向缓存进行阐明。

            DNS功用

            每个IP地址都能够有一个主机名,主机名由一个或多个字符串组成,字符串之间用小数点离隔。有了主机名,就不要死记硬背每台IP设备的IP地址,只需记住相对直观有意义的主机名就行了。这便是DNS协议所要完结的功用。

            主机名到IP地址的映射有两种办法:

            1)静态映射,每台设备上都装备主机到IP地址的映射,各设备独立保护自己的映射表,并且只供本设备运用;

            2)动态映射,树立一套域名解析体系(DNS),只在专门的DNS服务器上装备主机到IP地址的映射,网络上需求运用主机名通讯的设备,首要需求到DNS服务器查询主机所对应的IP地址。

            经过主机名,终究得到该主机名对应的IP地址的进程叫做域名解析(或主机名解析)。在解析域名时,能够首要选用静态域名解析的办法,假如静态域名解析不成功,再选用动态域名解析的办法。能够将一些常用的域名放入静态域名解析表中,这样能够大大提高域名解析功率。

            DNS安全问题

            1.针对域名体系的歹意进犯:DDOS进犯形成域名解析瘫痪。

            2.域名绑架:修正注册信息、绑架解析成果。

            3.国家性质的域名体系安全事情:“.ly”域名瘫痪、“.af”域名的域名办理权改变。

            4.体系上运转的DNS服务存在缝隙,导致被黑客获取权限,然后篡改DNS信息。

            5.DNS设置不妥,导致走漏一些灵敏信息。供给给黑客进一步进犯供给有力信息。

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