DNS解析過程詳解

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先說一下DNS的幾個基本概念：

　　　

一． 根域

就是所謂的“.”，其實我們的網址www.baidu.com在配置當中應該是www.baidu.com.（最後有一點），一般我們在浏覽器裡輸入時會省略後面的點，而這也已經成為了習慣。

根域伺服器我們知道有13台，但是這是錯誤的觀點。

根域伺服器隻是具有13個IP位址，但機器數量卻不是13台，因為這些IP位址借助了任播的技術，是以我們可以在全球設立這些IP的鏡像站點，你通路到的這個IP并不是唯一的那台主機。

具體的鏡像分布可以參考維基百科。這些主機的内容都是一樣的

二． 域的劃分

根域下來就是頂級域或者叫一級域，

有兩種劃分方式，一種網際網路剛興起時的按照行業性質劃分的com.，net.等，一種是按國家劃分的如cn.，jp.，等。

具體多少你可以自己去查，我們這裡不關心。

每個域都會有域名伺服器，也叫權威域名伺服器。

Baidu.com就是一個頂級域名，而www.baidu.com卻不是頂級域名，他是在baidu.com 這個域裡的一叫做www的主機。

一級域之後還有二級域，三級域，隻要我買了一個頂級域，并且我搭建了自己BIND伺服器（或者其他軟體搭建的）注冊到網際網路中，那麼我就可以随意在前面多加幾個域了（當然長度是有限制的）。

比如a.www.baidu.com，在這個網址中，www.baidu.com變成了一個二級域而不是一台主機，主機名是a。

三． 域名伺服器

能提供域名解析的伺服器，上面的記錄類型可以是A(address)記錄，NS記錄（name server），MX（mail），CNAME等。

（詳解參見部落格：域名解析中A記錄、CNAME、MX記錄、NS記錄的差別和聯系）

A記錄是什麼意思呢，就是記錄一個IP位址和一個主機名字，比如我這個域名伺服器所在的域test.baidu.com，我們知道這是一個二級的域名，然後我在裡面有一條A記錄,記錄了主機為a的IP，查到了就傳回給你了。

如果我現在要想baidu.com這個域名伺服器查詢a.test.baidu.com，那麼這個頂級域名伺服器就會發現你請求的這個網址在test.baidu.com這個域中，我這裡記錄了這個二級域的域名伺服器test.baidu.com的NS的IP。我傳回給你這個位址你再去查主機為a的主機把。

這些域内的域名伺服器都稱為權威伺服器，直接提供DNS查詢服務。（這些伺服器可不會做遞歸哦）

四．解析過程

那麼我們的DNS是怎麼解析一個域名的呢？

1.現在我有一台計算機，通過ISP接入了網際網路，那麼ISP就會給我配置設定一個DNS伺服器，這個DNS伺服器不是權威伺服器，而是相當于一個代理的dns解析伺服器，他會幫你疊代權威伺服器傳回的應答，然後把最終查到IP傳回給你。

2.現在的我計算機要向這台ISPDNS發起請求查詢www.baidu.com這個域名了，

3.ISPDNS拿到請求後，先檢查一下自己的緩存中有沒有這個位址，有的話就直接傳回。這個時候拿到的ip位址，會被标記為非權威伺服器的應答。

4.如果緩存中沒有的話，ISPDNS會從配置檔案裡面讀取13個根域名伺服器的位址（這些位址是不變的，直接在BIND的配置檔案中），

5.然後像其中一台發起請求。

6.根伺服器拿到這個請求後，知道他是com.這個頂級域名下的，是以就會傳回com域中的NS記錄，一般來說是13台主機名和IP。

7.然後ISPDNS向其中一台再次發起請求，com域的伺服器發現你這請求是baidu.com這個域的，我一查發現了這個域的NS，那我就傳回給你，你再去查。

（目前百度有4台baidu.com的頂級域名伺服器）。

8.ISPDNS不厭其煩的再次向baidu.com這個域的權威伺服器發起請求，baidu.com收到之後，查了下有www的這台主機，就把這個IP傳回給你了，

9.然後ISPDNS拿到了之後，将其傳回給了用戶端，并且把這個儲存在高速緩存中。

下面我們來用 nslookup 這個工具詳細來說一下解析步驟：

從上圖我們可以看到:

          第一行Server是：DNS伺服器的主機名--210.32.32.1

          第二行Address是： 它的IP位址--210.32.32.1#53

          下面的Name是：解析的URL--    www.jsjzx.com

          Address是：解析出來的IP--112.121.162.168

但是也有像百度這樣的DNS比較複雜的解析:

你會發現百度有一個cname = www.a.shifen.com  的别名。

這是怎麼一個過程呢？

我們用dig工具來跟蹤一下把（linux系統自帶有）

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Dig工具會在本地計算機做疊代，然後記錄查詢的過程。

第一步是向我這台機器的ISPDNS擷取到根域服務區的13個IP和主機名[b-j].root-servers.net.。

第二步是向其中的一台根域伺服器（Servername就是末行小括号裡面的）發送www.baidu.com的查詢請求，他傳回了com.頂級域的伺服器IP（未顯示）和名稱，

第三步，便向com.域的一台伺服器192.33.4.12請求,www.baidu.com，他傳回了baidu.com域的伺服器IP（未顯示）和名稱，百度有四台頂級域的伺服器

     【此處可以用dig @192.33.4.12 www.baidu.com檢視傳回的百度頂級域名伺服器IP位址】。

第四步呢，向百度的頂級域伺服器（202.108.22.220）請求www.baidu.com，他發現這個www有個别名，而不是一台主機，别名是www.a.shifen.com。

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按照一般的邏輯，當dns請求到别名的時候，查詢會終止，而是重新發起查詢别名的請求，是以此處應該傳回的是www.a.shifen.com而已。

但是為什麼傳回a.shifen.com的這個域的NS呢？

我們可以嘗試下面的這個指令：dig +trace  shifen.com 看看有什麼結果。。。。。。。。

你會發現第三步時shifen.com這個頂級域的域名伺服器和baidu.com這個域的域名伺服器是同一台主機（即：dns.baidu.com）！

當我拿到www.baidu.com的别名www.a.shifen.com的時候，我本來需要重新到com域查找shifen.com域的NS，但是因為這兩個域在同一台NS上，是以直接向本機發起了，

shifen.com域發現請求的www.a.shifen.com是屬于a.shifen.com這個域的，

于是就把a.shifen.com的這個NS和IP傳回，讓我到a.shifen.com這個域的域名伺服器上查詢www.a.shifen.com。

于是我便從ns X .a.shifen.com中一台拿到了一條A記錄，最終的最終也便是www.baidu.com的IP位址了.【此處也可以用dig +trace www.a.shifen.com】跟蹤一下

用一個圖來說明一下(圖中第三步的全世界隻有13台是錯誤的)

以下内容為在虛拟機中搭建local dns伺服器得到的實驗資料，糾正上述結論

在上面的分析中，我們用dig工具進行了追蹤，但是dig沒有繼續追蹤當我們從baidu.com拿到cname和ns2.a.shifen.com的IP之後的事情。

我們就是以然的下結論認為local dns會向ns2.a.shifen.com請求www.a.shifenc.om。

其實這個想法是錯誤，在自己的本地搭建一個local dns，抓取整個解析過程中是所有包，看看就明白拉。

實際的結果是雖然dns.baidu.com傳回了a.shifen.com域的伺服器位址和IP，

但是local dns并不是直接向上述傳回的IP請求www.a.shifen.com，而是再一次去請求com域，得到shifen.com域的伺服器（也就是baidu.com的那四台），

然後又請求www.a.shifen.com，傳回a.shifen.com的域的伺服器，最後才是去請求www.a.shifen.com，

雖然上面已經傳回了IP，但是實驗的結果就是再走一遍shifen.com域的查詢。

上圖就是localdns在解析www.baidu.com的抓包全過程。藍色那條就是在收到cname和響應的a.shifen.com的域名伺服器IP位址之後，繼續向com域請求shifen.com。

這個圖充分說明了傳回cname的同時也傳回了ns2.a.shifen.com的IP。

是以總結一下便是

         ①本機向local dns請求www.baidu.com

         ②local dns向根域請求www.baidu.com，根域傳回com.域的伺服器IP

         ③向com.域請求www.baidu.com，com.域傳回baidu.com域的伺服器IP

         ④向baidu.com請求www.baidu.com，傳回cname www.a.shifen.com和a.shifen.com域的伺服器IP

         ⑤向root域請求www.a.shifen.com

         ⑥向com.域請求www.a.shife.com

         ⑦向shifen.com請求