详解 DNS 解析
背景
- 前面讲了域名、IP，那么还缺少一个主角，就是 DNS
- 这些都是网络中最最最基础的，也是最最最重要的概念，很有必要深入学习下
- 所有素材均来自：https://www.bilibili.com/video/BV1Gh411y7LS?t=10，这个 up 声音好听，动画很赞，言简意赅，值得一看
如何打开一个网站？
- 比如你打开上面我发的链接，就是打开一个网站
- 虽然访问的是一个域名，但浏览器最终实际访问的是这个域名背后对应的 IP 地址，然后再访问这个 IP 地址背后的服务器来打开网站
提问
那浏览器是怎么知道不同域名背后都是对应哪个 IP 地址呢？答案就是我们今天要讲的主角 DNS
Domain Name System 域名系统
DNS 到底干嘛用的？
- DNS 可以理解为是一种机制，它可以管理世界上所有域名和 IP ，它依靠的就是 DNS 服务器们
- 在互联网中，有很多 DNS 服务器，如何高效查询和管理域名、IP 是需要好好研究一下的
DNS 的工作原理
分层协作
之前域名篇讲过域名层级
- www：二级域名
- bilibili：一级域名
- com：顶级域名
其实还有一个根域名，因为有且仅有它一个，所以写了等于没写一样
所以访问 www.bilibili.com、www.bilibili.com.root、www.bilibili.com. 效果是一样的，可以自己试一试
DNS 解析的详细过程
- 浏览器输入 www.bilibili.com，敲回车
- 浏览器会先查找本地的 DNS 缓存，如果有对应的记录， 就可以直接拿到域名对应的 IP 地址，然后就可以直接访问对应的服务器
- 假设缓存中找不到，就会先在本地的 hosts 文件中查找相应的域名和 IP 地址是否存在
- 假设 hosts 文件中也找不到，那么浏览器就会把查询请求发送到本地电脑网络设置中的 DNS 服务器上，一般是自动设置好的，自动设置的 DNS 地址一般是管理 wifi 路由器的 IP 地址；当然也可以手动设置，比如常见的 Google DNS 服务器 8.8.8.8
- 向这台 DNS 服务器发起查询 www.bilibili.com 对应的 IP 地址的请求，每台联网的设备都会有一台指定的 DNS 服务器
- 而这台 DNS 服务器会负责完整的查询过程（其实这台 DNS 服务器就是 Local DNS Server，下面内容会详细讲到）
- 先从 DNS 服务器们的根 DNS 服务器（Root DNS server）开始查询，这个 RDNS 只记录 com、org、net 等顶级域名的 DNS 服务器的 IP 地址信息，所以它收到查询请求之后，只会看你这个域名的顶级域名是什么
- 当前顶级域名是 com，RDNS 就会返回管理 com 顶级域名的 DNS 服务器的 ip 地址信息
- 然后 LDNS 收到 RDNS 返回的信息之后，就会找到负责管理 com 顶级域名的 DNS 服务器（Top Level Server），它收到查询请求之后，就会识别到你需要查的一级域名是 bilibili.com
- TDNS 就会返回管理 bilibili.com 的 DNS 服务器的 IP 地址信息
- LDNS 收到 TDNS 返回的信息之后，又会找到管理 bilibili.com 的 DNS 服务器（称为 Name Server），它就会返回 www.bilibili.com 的 IP 地址给 LDNS
- LDNS 收到最终的 IP 地址之后会返回给浏览器
- 浏览器收到 IP 地址之后就会访问对应的服务器
- 服务器会返回对应的响应内容给到浏览器，浏览器再进行渲染显示
域名层级
Local DNS Server
通过一个实际生活的栗子来讲解
转发 DNS 查询请求
- 浏览器访问 www.bilibili.ocm，发起 DNS 查询请求
- 假设本地 DNS 缓存没找到，hosts 文件中也没有，那么浏览器就会发送 DNS 请求，请求会先经过家里的路由器
- 路由器收到 DNS 查询请求后，会转发给光喵（宽带盒子）
- 光喵再转发给运营商 DNS 服务器
- 重点：电信、移动、联通都有很多 DNS 服务器，不同的 DNS 服务器会负责各自区域内的联网设备的 DNS 请求的查询
Local DNS Server（LDNS）
- LDNS 收到联网设备的 DNS 查询请求后
- LDNS 会现在自己服务器本地查询有没有对应的记录
- 如果之前已经有设备通过这台 LDNS 服务器查询过 www.bilibili.com 这个域名对应的 IP 地址，那么是会有缓存的，这样可以直接返回相应的 IP 地址
- 如果它在服务器缓存中没有找到 www.bilibili.com 的 IP 信息
- 那么 LDNS 就会开始依次查询 Root DNS、Top DNS、Name Server（上面说到的流程）
- 最后拿到 www.bilibili.com 的 IP地址，返回给浏览器
为什么宽带运营商的 DNS 服务器会知道 RDNS 的 IP地址呢？
- 因为 RDNS 全球只有 13 台，基本是固定不变的
- 所以在所有 DNS 服务器中，他们的信息都是内置的
重点
- 除了 RDNS 已知有 13 台之外，TDNS 和 Name Server 的数量都是不固定的
- 当 LDNS 发起查询请求的时候，哪台 DNS 服务器先返回信息，就用哪台
