域名里有哪些门道？

一、域名的形式

1. 域名的概念：域名是一个有层次的结构，是一串用“.”分隔的多个单词，最右边的被称为“顶级域名”，然后是“二级域名”，层级关系向左依次降低。最左边的是主机名，通常用来表明主机的用途，比如“www”表示提供万维网服务、“mail”表示提供邮件服务，不过这也不是绝对的，名字的关键是要让我们容易记忆。

在 Apache、Nginx 这样的 Web 服务器里，域名可以用来标识虚拟主机，决定由哪个虚拟主机来对外提供服务，比如在 Nginx 里就会使用“server_name”指令：

server_name time.geekbang.org; # 主机名是 time.geekbang.org

2. 域名的解析

就像 IP 地址必须转换成 MAC 地址才能访问主机一样，域名也必须要转换成 IP 地址

NS 的核心系统是一个三层的树状、分布式服务，基本对应域名的结构：

根域名服务器：管理顶级域名服务器，返回”com“、”net“等顶级域名服务器的地址。

顶级域名服务器：管理各自域名下的权威域名服务器，比如com顶级域名服务器可以返回apple.com域名服务器下的IP地址

权威域名服务器：管理自己域名下主机的IP地址，比如apple.com权威域名服务器可以返回www.apple.com的IP地址

二、域名服务器功能之一——数据缓存

1. 减轻域名解析的压力，并能更快的获取结果。

首先，许多大公司、网络运行商都会建立自己的 DNS 服务器，作为用户 DNS 查询的代理，代替用户访问核心 DNS 系统。这些“野生”服务器被称为“非权威域名服务器”，可以缓存之前的查询结果，如果已经有了记录，就无需再向根服务器发起查询，直接返回对应的 IP 地址。

其次，操作系统里也会对 DNS 解析结果做缓存，如果你之前访问过“www.apple.com”，那么下一次在浏览器里再输入这个网址的时候就不会再跑到DNS 那里去问了，直接在操作系统里就可以拿到 IP 地址。

另外，操作系统里还有一个特殊的“主机映射”文件，通常是一个可编辑的文本，在 Linux里是“/etc/hosts”，在 Windows 里是“C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts”，如果操作系统在缓存里找不到 DNS记录，就会找这个文件。

有了上面的“野生”DNS 服务器、操作系统缓存和 hosts 文件后，很多域名解析的工作就都不用“跋山涉水”了，直接在本地或本机就能解决，不仅方便了用户，也减轻了各级DNS 服务器的压力，效率就大大提升了。

三、域名的新玩法

第一种，也是最简单的，“重定向”。因为域名代替了 IP 地址，所以可以让对外服务的域名不变，而主机的 IP 地址任意变动。当主机有情况需要下线、迁移时，可以更改 DNS 记录，让域名指向其他的机器。

第二种，因为域名是一个名字空间，所以可以使用 bind9 等开源软件搭建一个在内部使用的 DNS，作为名字服务器。这样我们开发的各种内部服务就都用域名来标记，比如数据库服务都用域名“mysql.inner.app”，商品服务都用“goods.inner.app”，发起网络通信时也就不必再使用写死的 IP 地址了，可以直接用域名，而且这种方式也兼具了第一种“玩法”的优势。

第三种“玩法”包含了前两种，也就是基于域名实现的负载均衡。第三种又分为两种玩法

第一种方式，因为域名解析可以返回多个 IP 地址，所以一个域名可以对应多台主机，客户端收到多个 IP 地址后，就可以自己使用轮询算法依次向服务器发起请求，实现负载均衡。

第二种方式，域名解析可以配置内部的策略，返回离客户端最近的主机，或者返回当前服务质量最好的主机，这样在 DNS 端把请求分发到不同的服务器，实现负载均衡。

前面我们说的都是可信的 DNS，如果有一些不怀好意的 DNS，那么它也可以在域名这方面“做手脚”，弄一些比较“恶意”的“玩法”，举两个例子：
“域名屏蔽”，对域名直接不解析，返回错误，让你无法拿到 IP 地址，也就无法访问网站；
“域名劫持”，也叫“域名污染”，你要访问 A 网站，但 DNS 给了你 B 网站。

四、课后作业

1. 在浏览器地址栏里随便输入一个不存在的域名，比如就叫“www. 不存在.com”，试着解释一下它的 DNS 解析过程。

答：www. 不存在.com   浏览器缓存 操作系统缓存 host文件 根域名 顶级域名 返回失败

2. 如果因为某些原因，DNS 失效或者出错了，会出现什么后果？

首先，我们的目标的 IP 地址就会因此无法被正确解析到，因此将无法打开页面，即域名屏蔽；如果 DNS 错误得将域名解析道错误的 IP 地址上，即域名污染。

至此，结束。