DNS系统
一 关于DNS
1.1 DNS协议是什么
概念： DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，提供的是一种主机名到 IP 地址的转换服务，就是我们常说的域名系统。它是一个由分层的 DNS 服务器组成的分布式数据库，是定义了主机如何查询这个分布式数据库的方式的应用层协议。能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。
作用： 将域名解析为IP地址，客户端向DNS服务器（DNS服务器有自己的IP地址）发送域名查询请求，DNS服务器告知客户机Web服务器的 IP 地址。
1.2 域名是什么
- 其实就是区域的名字
- 每个域名背后都对应一个 IP 地址
- 虽然每次访问网站都是输入域名，但都是访问这个域名对应 IP 地址的网络服务器来打开网站的
- 其实就是将一串难以记忆的 IP地址，变成域名，这样就很好记了
从语法上讲，每一个域名都由标号序列组成，而各标号之间用点隔开。例如下面的域名：
顶级域名：一个域名由两个以上的词段构成，最右边的就是顶级域名。顶级域名又分为国家顶级域和国际顶级域名；
- 国家顶级域名（national top-level domainnames，简称 nTLDs）：200多个国家都按照 ISO3166 国家代码分配了顶级域名，例如中国是 CN，美国是 US，日本是 JP 等；
- 国际顶级域名（international top-level domain names，简称 iTDs）：例如表示工商企业的 .Com .Top，表示网络提供商的.NET，表示非盈利组织的.org，表示教育的.edu，表示销售公司或企业的.store，表示提供信息服务的单位的.info 以及没有限制的中性域名如.xyz 等 。
二级域名：二级域名是指顶级域名之下的域名。
在国际顶级域名下，它是指域名注册者的网上名称，例如 IBM、Yahoo、Microsoft 等；
在国家顶级域名下，它是表示注册企业类别的符号，例如 Top、Com、EDU、Gov、Net 等。
三级域名：三级域名用字母（ A～Z，a～z，大小写等）、数字（0～9）和连接符（－）组成， 各级域名之间用实点（.）连接，三级域名的长度不能超过 20 个字符。如无特殊原因，建议采用申请人的英文名（或者缩写）或者汉语拼音名 （或者缩写） 作为三级域名，以保持域名的清晰性和简洁性。
二 DNS完整的查询过程
DNS服务器解析域名的过程：
- 首先会在浏览器的缓存中查找对应的IP地址，如果查找到直接返回，若找不到继续下一步
- 将请求发送给本地DNS服务器，在本地域名服务器缓存中查询，如果查找到，就直接将查找结果返回，若找不到继续下一步
- 本地DNS服务器向根域名服务器发送请求，根域名服务器会返回一个所查询域的顶级域名服务器地址
- 本地DNS服务器向顶级域名服务器发送请求，接受请求的服务器查询自己的缓存，如果有记录，就返回查询结果，如果没有就返回相关的下一级的权限域名服务器的地址
- 本地DNS服务器向权限域名服务器发送请求，域名服务器返回对应的结果
- 本地DNS服务器将返回结果保存在缓存中，便于下次使用
- 本地DNS服务器将返回结果返回给浏览器
比如要查询 www.baidu.com 的 IP 地址：
- 首先会在浏览器的缓存中查找是否有该域名的缓存，如果不存在就将请求发送到本地的 DNS 服务器中。
- 本地DNS服务器会判断是否存在该域名的缓存，如果不存在，则向根域名服务器发送一个请求，根域名服务器返回负责 .com 的顶级域名服务器的 IP 地址的列表。
- 然后本地 DNS 服务器再向其中一个负责 .com 的顶级域名服务器发送一个请求，负责 .com 的顶级域名服务器返回负责 .baidu 的权限域名服务器的 IP 地址列表。
- 然后本地 DNS 服务器再向其中一个权限域名服务器发送一个请求，最后权威域名服务器返回一个对应的主机名的 IP 地址列表。
三 迭代查询与递归查询
实际上，DNS解析是一个包含迭代查询和递归查询的过程。
- 递归查询指的是查询请求发出后，域名服务器代为向下一级域名服务器发出请求，最后向用户返回查询的最终结果。使用递归 查询，用户只需要发出一次查询请求。
- 迭代查询指的是查询请求后，域名服务器返回单次查询的结果。下一级的查询由用户自己请求。使用迭代查询，用户需要发出 多次的查询请求。
一般我们向本地 DNS 服务器发送请求的方式就是递归查询，因为我们只需要发出一次请求，然后本地 DNS 服务器返回给我们最终的请求结果。而本地 DNS 服务器向其他域名服务器请求的过程是迭代查询的过程，因为每一次域名服务器只返回单次查询的结果，下一级的查询由本地 DNS 服务器自己进行。