簡(jiǎn)單掃盲DNS原理
簡(jiǎn)單掃盲DNS 原理★DNS 是啥？DNS 是洋文“Domain Name System”的縮寫(xiě)，直譯過(guò)來(lái)就是“域名系統(tǒng)”。★DNS 有啥用？咱們每天打交道的這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，其底層的基石是“IP”。IP
簡(jiǎn)單掃盲DNS 原理
★DNS 是啥？
DNS 是洋文“Domain Name System”的縮寫(xiě)，直譯過(guò)來(lái)就是“域名系統(tǒng)”。
★DNS 有啥用？
咱們每天打交道的這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)，其底層的基石是“IP”。IP 是“Internet P rotocol”的縮寫(xiě)，中文就“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（”光看名字就知道這玩意兒很重要）。咱們?nèi)粘Ｓ玫哪切┗ヂ?lián)網(wǎng)軟件（瀏覽器、聊天工具、下載工具、等等）在工作時(shí)，必須依靠【IP 地址】才能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。
“IP地址”是設(shè)計(jì)給軟件用滴—雖然軟件很容易處理，但對(duì)于人類(lèi)而言，卻很難記憶。于是，后來(lái)又發(fā)明了 DNS 。有了 DNS ，人類(lèi)就不需要記住長(zhǎng)長(zhǎng)的一串 IP 地址，而只需記住“域名”（域名通常更短，也更具有可讀性）。
比如你上網(wǎng)的時(shí)候，只需在地址欄輸入網(wǎng)站的“域名”，而不用輸入網(wǎng)站的“IP地址”。然后電腦系統(tǒng)會(huì)利用 DNS 來(lái)把“域名”翻譯成“IP地址”。這個(gè)翻譯的過(guò)程術(shù)語(yǔ)叫“域名解析/DNS解析”。
★域名的結(jié)構(gòu)是咋樣滴？
,域名是按照“樹(shù)形結(jié)構(gòu)”組織的。不懂得啥是“樹(shù)形結(jié)構(gòu)”的同學(xué)，可以對(duì)照一下電腦硬盤(pán)上的目錄結(jié)構(gòu)。域名的結(jié)構(gòu)和目錄結(jié)構(gòu)很類(lèi)似，目錄結(jié)構(gòu)是用“斜杠”作分隔符，而域名是用小數(shù)點(diǎn)作分隔符。兩者的主要區(qū)別在于：目錄結(jié)構(gòu)名稱的形式是從左到右（上級(jí)在左，下級(jí)在右），而域名是從右到左（上級(jí)在右，下級(jí)在左）。
以某個(gè)博客的域名為例：
XXXXX.XXX.com 的上級(jí)域名是 .XXX.com
.XXX.com 的上級(jí)域名是 .com
這里的 .com 就被稱為頂級(jí)域名（Top-Level Domain ，簡(jiǎn)稱 TLD ），跟 .com 類(lèi)似的那些 .net .org .gov 也是頂級(jí)域名。還有那些以國(guó)家/地區(qū)的代碼命名的（比如 .cn .tw .hk .jp 等等）也是頂級(jí)域名。
★“域名解析”是咋實(shí)現(xiàn)滴？
如果你曾經(jīng)配置過(guò)電腦的網(wǎng)卡，應(yīng)該記得上面除了有IP 地址、掩碼等設(shè)置，還有一項(xiàng)設(shè)置是“DNS服務(wù)器/域名服務(wù)器”。這項(xiàng)設(shè)置就是用來(lái)幫助你的電腦進(jìn)行域名解析的。你可以把這個(gè)“DNS服務(wù)器”想象成114查號(hào)臺(tái)。每當(dāng)電腦需要翻譯某個(gè)域名，就找這個(gè)域名服務(wù)器查詢，然后域名服務(wù)器會(huì)告訴你的電腦，要查詢的域名對(duì)應(yīng)的IP 地址是啥。
下面簡(jiǎn)單說(shuō)一下，你的電腦進(jìn)行域名解析的過(guò)程。
為了敘述方便，以某個(gè)博客為例。當(dāng)你在瀏覽器的地址欄中輸入 http://X
,XXXX.XXX.com/，然后敲回車(chē)，這時(shí)候電腦軟件會(huì)進(jìn)行如下一系列事情。
1. 首先根據(jù)輸入的網(wǎng)址，提取出域名（在本例中，也就是 XXXXX.XX X.com ）
2. 如果你在系統(tǒng)中配置了 Hosts 文件，那么電腦會(huì)先查詢 Hosts 文件，看這個(gè)XXXXX.XXX.com 否已經(jīng)在 Hosts 里面有了對(duì)應(yīng)的記錄。如果有，直接就可以拿到該記錄中的 IP 地址，過(guò)程就結(jié)束了。
3. 如果 Hosts 里面沒(méi)有這個(gè)別名，那么電腦會(huì)看你有沒(méi)有設(shè)置域名服務(wù)器（DNS 服務(wù)器）。如果你的系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置域名服務(wù)器，那電腦就沒(méi)轍了，瀏覽器直接會(huì)報(bào)錯(cuò)，說(shuō)網(wǎng)站的域名無(wú)法解析。過(guò)程就結(jié)束了。
4. 如果你設(shè)置過(guò)“域名服務(wù)器”，那么電腦會(huì)向這個(gè)域名服務(wù)器發(fā)送一個(gè)域名查詢（DNS query ）的請(qǐng)求，然后等候域名服務(wù)器的回應(yīng)。
5. 如果域名服務(wù)器始終沒(méi)有回應(yīng)（比如域名服務(wù)器掛了，或域名服務(wù)器的IP 填錯(cuò)了，或請(qǐng)求被攔截了），那么電腦還是沒(méi)轍（瀏覽器會(huì)報(bào)錯(cuò)）。
6. 如果域名服務(wù)器回應(yīng)了，那么你的電腦就可以根據(jù)域名服務(wù)器的應(yīng)答信息，得到該域名的 IP 地址。之后瀏覽器就會(huì)向這個(gè) IP 地址 對(duì)應(yīng)的 Web 端口發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求。
通常情況下，電腦拿到的（DNS 服務(wù)器）應(yīng)答信息是正確的——也就是說(shuō)，應(yīng)答中的 IP 地址 確實(shí)對(duì)應(yīng)那個(gè)域名——這種情況下，你的網(wǎng)絡(luò)
,軟件就可以正常工作了。
★域名服務(wù)器如何知道這些信息？
剛才介紹了“客戶端域名解析”的過(guò)程。接下來(lái)說(shuō)說(shuō)域名服務(wù)器是如何得到這些信息的。
◇域名的緩存
大伙兒平時(shí)使用的域名服務(wù)器，技術(shù)術(shù)語(yǔ)叫“遞歸域名服務(wù)器”?！斑f歸服務(wù)器”是面向普通網(wǎng)友的。剛才介紹“域名解析”的時(shí)候提到的服務(wù)器就是“遞歸服務(wù)器”。
“遞歸服務(wù)器”的內(nèi)部通常會(huì)有一個(gè) DNS 記錄 的緩存——這個(gè)緩存是為了提高查詢效率的。當(dāng)某臺(tái)電腦向遞歸服務(wù)器發(fā)起域名查詢時(shí)，遞歸服務(wù)器首先看自己的緩存中有沒(méi)有該域名的記錄，如果有，直接就回復(fù)該記錄給查詢的電腦。萬(wàn)一對(duì)方想要查詢的域名沒(méi)找到，咋辦捏？這時(shí)候就要進(jìn)行緩存的同步。
◇緩存的同步
下面以某個(gè)博客的域名為例，說(shuō)說(shuō)這種情況的處理流程。
1. 對(duì)方查詢 XXXXX.XXX.com 這個(gè)域名，“遞歸服務(wù)器”發(fā)現(xiàn)自己的緩存中沒(méi)有
2. “遞歸服務(wù)器”會(huì)先去找“根域名服務(wù)器”幫忙，“根服務(wù)器”會(huì)告訴“遞歸
,服務(wù)器”說(shuō)：這個(gè)域名屬于 com 這個(gè)分支之下，你去找 com 這個(gè)域名的“權(quán)威服務(wù)器”，這個(gè)權(quán)威服務(wù)器的 IP 地址 是 xxx 。
3. 然后“遞歸服務(wù)器”根據(jù)拿到的這個(gè) xxx 地址，又去找“com 域名的權(quán)威服務(wù)器”?！癱om 域名的權(quán)威服務(wù)器”告訴它：你應(yīng)該去找“XXX.com 域名的權(quán)威服務(wù)器”，這個(gè)權(quán)威服務(wù)器的 IP 地址 是 yyy
4. 然后“遞歸服務(wù)器”又屁顛屁顛地去找“XXX.com 域名的權(quán)威服務(wù)器”。這時(shí)候“XXX.com 域名的權(quán)威服務(wù)器”才會(huì)告訴它， XXXXX.XXX.com 這個(gè)域名的 IP 地址 到底是多少。
大伙兒看到?jīng)]有？整個(gè)過(guò)程如同“踢皮球”，效率是很低的。所以俺前面提到，“遞歸域名服務(wù)器”必須得有一個(gè)緩存，以此來(lái)優(yōu)化效率（不用每次查詢都來(lái)一次“踢皮球”）。
◇同步的周期
說(shuō)完了“域名的同步”，順便提一下“同步的周期”。
因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)上的域名信息是有可能發(fā)生變化的。比如增加了某個(gè)新域名，注銷(xiāo)了某個(gè)舊域名，或者某個(gè)域名對(duì)應(yīng)的 IP 地址 變了。所以，“遞歸服務(wù)器”上保留的緩存中，每一條域名記錄都有一個(gè)生命周期（可能是幾分鐘，也可能是幾小時(shí)）。如果某條記錄的生命周期過(guò)了，就會(huì)被刪除，然后重新同步。
★啥是“域名劫持”？
,剛才說(shuō)了，域名服務(wù)器上都會(huì)保存一大堆的域名記錄（每條記錄包含“域名”和“IP地址”）。當(dāng)收到域名查詢的時(shí)候，域名服務(wù)器會(huì)從這堆記錄中找到對(duì)方想要的，然后回應(yīng)給對(duì)方。
如果域名服務(wù)器上的某條記錄被【人為修改】了（改成錯(cuò)的），那么一旦要查詢這條記錄，得到的就是錯(cuò)誤的結(jié)果。這種情況稱之為“域名劫持”。
★啥是“域名污染”？
先提醒一下：“域名污染”這個(gè)詞還有其它幾個(gè)別名，分別是“域名欺騙”、“域名緩存投毒”（洋文叫：DNS cache poisoning ）。今后看到這幾個(gè)別名，要曉得是同一個(gè)意思。
“域名污染”的原理，簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)是這樣滴：當(dāng)你的電腦向域名服務(wù)器發(fā)送了“域名查詢”的請(qǐng)求，然后域名服務(wù)器把回應(yīng)發(fā)送給你的電腦，這之間是有一個(gè)時(shí)間差的。如果某個(gè)攻擊者能夠在域名服務(wù)器的“DNS應(yīng)答”還沒(méi)有到達(dá)你的電腦之前，先偽造一個(gè)錯(cuò)誤的“DNS應(yīng)答”發(fā)給你電腦。那么你的電腦收到的就是錯(cuò)誤的信息，并得到一個(gè)錯(cuò)誤的 IP 地址。