DNS 是互联网 核心协议之一. 不管是 上网浏览, 还是 编程开发, 都需要了解一点它的知识.
DNS 是什么
DNS (Domain Name System 的缩写)的作用非常简单, 就是根据 域名 查出 IP 地址. 你可以把它想象成一本 巨大的电话本.
举例来说, 如果你要访问域名 www.baidu.com, 首先要通过 DNS 查出它的 IP 地址是 220.181.57.216 和 123.125.115.110.
查询过程
虽然 只需要返回一个 IP 地址, 但是 DNS 的查询过程非常复杂, 分成 多个步骤.
工具软件 dig 可以显示 整个查询过程.
$ dig www.baidu.com
上面的命令会输出 六段 信息.
第一段是查询参数和统计
第二段是查询内容
上面结果表示, 查询域名 www.baidu.com 的 A 记录, A 是 address 的缩写.
第三段是 DNS 服务器的答复
上面结果显示, www.baidu.com 有 三个 A 记录, 即 三个 IP 地址. 294 是 TTL 值(Time to live 的缩写), 表示 缓存时间, 即 600 秒之内 不用重新查询.
第四段显示 www.baidu.com 的 NS 记录(Name Server 的缩写), 即 哪些服务器 负责管理 www.baidu.com 的 DNS 记录.
上面结果显示 www.baidu.com 共有五条 NS 记录, 即 五个域名服务器, 向其中任一台查询就能知道 www.baidu.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
第六段是 DNS 服务器的一些传输信息.
上面结果显示, 本机的 DNS 服务器是 192.168.3.1, 查询端口是 53(DNS 服务器的默认端口), 以及回应长度是 271 字节.
如果不想看到这么多内容, 可以使用 + short 参数.
- $ dig +short www.baidu.com
- www.a.shifen.com.
- 115.239.211.112
- 115.239.210.27
上面命令只返回 www.baidu.com 对应的 2 个 IP 地址 (即 A 记录) 和一个 CNAME(Canonical Name, 后文有介绍).
DNS 服务器
下面我们根据前面这个例子, 一步步还原, 本机到底怎么得到域名 www.baidu.com 的 IP 地址.
首先, 本机一定要知道 DNS 服务器的 IP 地址, 否则上不了网. 通过 DNS 服务器, 才能知道某个域名的 IP 地址到底是什么.
DNS 服务器的 IP 地址, 有可能是 动态的, 每次上网时由 网关分配, 这叫做 DHCP 机制; 也有可能是事先指定的 固定地址. MacOS 系统里面, DNS 服务器的 IP 地址保存在 / etc/resolv.conf 文件.
上例的 DNS 服务器是 192.168.3.1, 这是一个内网地址. 有一些 公网 的 DNS 服务器, 也可以使用, 其中最有名的就是 Google 的 8.8.8.8 和 Level 3 的 4.2.2.2.
本机只向自己的 DNS 服务器查询, dig 命令有一个 @参数, 显示向其他 DNS 服务器查询的结果.
$ dig @8.8.8.8 www.baidu.com
上面命令指定向 DNS 服务器 8.8.8.8 查询.
域名的层级
DNS 服务器怎么会知道每个域名的 IP 地址呢? 答案是分级查询.
请仔细看前面的例子, 每个域名的尾部都多了一个点.
比如, 域名 www.baidu.com 显示为 www.baidu.com.. 这不是 疏忽, 而是 所有域名的尾部, 实际上都有一个 根域名.
举例来说, www.example.com 真正的域名是 www.example.com.root, 简写为 www.example.com..
因为, 根域名. root 对于 所有域名 都是一样的, 所以平时是 省略的.
根域名的 下一级, 叫做 顶级域名(top-level domain, 缩写为 TLD), 比如. com,.net;
再下一级叫做 次级域名(second-level domain, 缩写为 SLD), 比如 www.example.com 里面的. example, 这一级域名是用户可以 注册的;
再下一级是主机名(host), 比如 www.example.com 里面的 www, 又称为 三级域名, 这是用户在自己的域里面为服务器分配的名称, 是用户可以 任意分配的 .
总结一下, 域名的层级结构如下.
主机名. 次级域名. 顶级域名. 根域名
- # 即
- host.sld.tld.root
DNS 的记录类型
域名 与 IP 之间的对应关系, 称为 记录(record). 根据使用场景, 记录 可以分成不同的 类型(type), 前面已经看到了有 A 记录.
常见的 DNS 记录类型如下:
A: 地址记录(Address), 返回域名指向的 IP 地址
NS: 域名服务器记录(Name Server), 返回保存 下一级域名信息的服务器地址. 该记录只能设置为 域名, 不能设置为 IP 地址.
MX: 邮件记录(Mail eXchange), 返回接收电子邮件的服务器地址.
CNAME: 规范名称记录(Canonical Name), 返回另一个域名, 即当前查询的域名是另一个域名的跳转, 详见下文.
PTR: 逆向查询记录(Pointer Record), 只用于从 IP 地址查询域名
一般来说, 为了服务的安全可靠, 至少应该有 两条 NS 记录, 而 A 记录和 MX 记录也可以有多条, 这样就提供了服务的 冗余性, 防止出现单点失败.
CNAME 记录主要用于域名的内部跳转, 为服务器配置提供灵活性, 用户感知不到. 举例来说, www.baidu.com 这个域名就是一个 CNAME 记录.
- $ dig www.baidu.com
- ...
- ;; ANSWER SECTION:
- www.baidu.com. 1091 IN CNAME www.a.shifen.com.
- www.a.shifen.com. 200 IN A 115.239.211.112
- www.a.shifen.com. 200 IN A 115.239.210.27
上面结果显示, www.baidu.com 的 CNAME 记录指向 www.a.shifen.com. 也就是说, 用户查询 www.baidu.com 的时候, 实际上返回的是 www.a.shifen.com 的 IP 地址.
这样的 好处 是, 变更服务器 IP 地址的时候, 只要修改 www.a.shifen.com 这个域名就可以了, 用户的 www.baidu.com 域名不用修改.
由于 CNAME 记录就是一个替换, 所以 域名 一旦设置 CNAME 记录以后, 就不能再设置其他记录了(比如 A 记录和 MX 记录), 这是为了 防止产生冲突. 举例来说, foo.com 指向 bar.com, 而两个域名各有自己的 MX 记录, 如果两者不一致, 就会 产生问题. 由于顶级域名通常要设置 MX 记录, 所以一般 不允许用户对顶级域名 设置 CNAME 记录.
PTR 记录用于从 IP 地址反查域名. dig 命令的 - x 参数用于查询 PTR 记录.
- $ dig -x 192.30.252.153
- ...
- ;; ANSWER SECTION:
- 153.252.30.192.in-addr.arpa. 3600 IN PTR pages.GitHub.com.
上面结果显示, 192.30.252.153 这台服务器的域名是 pages.GitHub.com.
逆向查询 的一个应用, 是可以 防止垃圾邮件, 即 验证发送邮件 的 IP 地址, 是否真的有它所声称的域名.
dig 命令可以查看指定的 记录类型.
- $ dig a GitHub.com
- $ dig ns GitHub.com
- $ dig mx GitHub.com
其他 DNS 工具
除了 dig, 还有一些 其他小工具 也可以使用.
host 命令
host 命令可以看作 dig 命令的简化版本, 返回当前请求域名的各种记录.
- $ host baidu.com
- baidu.com has address 123.125.115.110
- baidu.com has address 220.181.57.216
- baidu.com mail is handled by 20 mx1.baidu.com.
- baidu.com mail is handled by 20 jpmx.baidu.com.
- baidu.com mail is handled by 20 mx50.baidu.com.
- baidu.com mail is handled by 10 mx.maillb.baidu.com.
- baidu.com mail is handled by 15 mx.n.shifen.com.
host 命令也可以用于 逆向查询, 即从 IP 地址查询域名, 等同于 dig -x <ip>.
- $ host 192.30.252.153
- 153.252.30.192.in-addr.arpa domain name pointer pages.GitHub.com.
nslookup 命令
nslookup 命令用于 互动式地查询域名记录.
- $ nslookup
- > www.baidu.com
- Server: 192.168.3.1
- Address: 192.168.3.1#53
- Non-authoritative answer:
- www.baidu.com canonical name = www.a.shifen.com.
- Name: www.a.shifen.com
- Address: 115.239.211.112
- Name: www.a.shifen.com
- Address: 115.239.210.27
whois 命令
whois 命令用来查看 域名的注册情况.
$ whois baidu.com
来源: https://juejin.im/post/5bbc842a6fb9a05d035bf76d