概述

有一定技术基础的互联网用户都知道DNS是做什么用的，但大多数人都不清楚DNS如何查找域名。最近发现了一幅图片，这幅图片非常形象地描述了DNS查找下的连锁反应，对不了解DNS运行的人们可能会有些帮助。下面先介绍下dns概念。

什么是DNS？

DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它所提供的服务是用来将主机名和域名转换为IP地址的工作。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math.stackexchange.com，首先要通过DNS查出它的IP地址是151.101.129.69。

DNS就是这样的一位“翻译官”，它的基本工作原理可用下图来表示：

DNS工作原理

下面这张图片来自Verisign，为了简化过程，图片忽略缓存的影响（正常情况下，查找结果经常在不同查找时段被缓存）：

查找www.example.com的IP地址的连锁反应：

用户计算机首先会查询该网站所使用的域名服务器（DNS服务器）。 这个过程就是图片中的“递归式域名服务器”。

DNS服务器不知道www.example.com的IP地址，因此DNS服务器会开始进行连锁查询，直到查找到IP地址并向计算机报告。

1.在互联网根服务器中进行查找，获取顶级域名.com的DNS服务器。

2.在.com的顶级域名DNS服务器进行查找，获取example.com的授权DNS服务器。

3.在exapmle.com的授权DNS服务器中查找主机www.example.com的IP地址，最后将IP地址返回计算机

4.计算机获得了www.example.com的IP地址，用户可以访问该网站了。

DNS的获取流程

DNS是应用层协议，事实上他是为其他应用层协议工作的，包括不限于HTTP和SMTP以及FTP，用于将用户提供的主机名解析为IP地址。

具体过程如下：

①用户主机上运行着DNS的客户端，就是我们的PC机或者手机客户端运行着DNS客户端了。

②浏览器将接收到的url中抽取出域名字段，就是访问的主机名，比如http://www.baidu.com/，并将这个主机名传送给DNS应用的客户端。

③DNS客户机端向DNS服务器端发送一份查询报文，报文中包含着要访问的主机名字段（中间包括一些列缓存查询以及分布式DNS集群的工作）。

④该DNS客户机最终会收到一份回答报文，其中包含有该主机名对应的IP地址。

⑤一旦该浏览器收到来自DNS的IP地址，就可以向该IP地址定位的HTTP服务器发起TCP连接。

DNS服务的工作过程

当 DNS 客户机需要查询程序中使用的名称时，它会查询本地DNS 服务器来解析该名称。客户机发送的每条查询消息都包括3条信息，以指定服务器应回答的问题。

● 指定的 DNS 域名，表示为完全合格的域名 (FQDN) 。

● 指定的查询类型，它可根据类型指定资源记录，或作为查询操作的专门类型。

● DNS域名的指定类别。

对于DNS 服务器，它始终应指定为 Internet 类别。例如，指定的名称可以是计算机的完全合格的域名，如im.qq.com，并且指定的查询类型用于通过该名称搜索地址资源记录。

DNS 查询以各种不同的方式进行解析。客户机有时也可通过使用从以前查询获得的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询，也可代表请求客户机来查询或联系其他 DNS 服务器，以完全解析该名称，并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。

另外，客户机自己也可尝试联系其他的 DNS 服务器来解析名称。如果客户机这么做，它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询，该过程称作迭代，即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。

DNS的查询过程如下所示：

1、在浏览器中输入www . qq .com 域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。

2、如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。

3、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。

4、如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。

5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(http://qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找http://qq.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www . qq .com主机。

6、如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询，而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。

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