浅谈DNS和HOSTS文件的区别和关系

Posted 2022-01-25 中科三方

TCP/IP 是基于 IP 地址进行通信的，但是 IP 地址是由一串复杂且易混淆的数字组成，不便于人们区别和记忆。为了方便记忆，便出现了另外一种更方便的标识符，这就是域名。这样我们在进行网络通信时，直接使用简便的域名就可以，而无需输入一大串IP地址，大大提升了访问效率和准确率。

但如何实现域名和IP地址的一一对应关系，是需要亟待解决的一个问题。因此，系统会通过一个本地HOSTS文件，来实现域名转换IP地址额功能。hosts 文件包括主机名和 IP 地址的对应关系。当需要通过主机名访问主机时，它就会查看本地的 hosts 文件，从文件中找到相对应的 IP 地址，然后进行报文发送。如果在 hosts 文件中没找到相关信息，则主机访问失败。

由于hosts文件储存在本地，所以查找响应速度快，但缺点也十分明显。一方面，每台主机的hosts文件都需要手动更新，不能实时获得我们想要访问站点的对应关系，且操作起来比较繁琐容易出错；另一方面，随着互联网规模的不断扩大，接入计算机的数量不断增加，维护难度越来越大，每台主机同步更新，几乎是一件不可能完成的任务。

因此，我们需要一种更加智能简便容易维护的翻译机制，来完成相同的翻译功能，于是便出现了DNS域名系统，一个可以解决主机名和 IP 地址互相转换的系统。无论网络规模变得多么庞大，都能在一个小范围内通过 DNS 进行管理。

DNS与hosts文件一样，同样储存着域名与IP地址之间的对应关系，所不同的事DNS独立于主机存在，所以无需用户手动更新，且DNS基于其独有的递归查询方式，可自动更新存储记录值，因此可以快速获得新站点的IP地址，解析访问效率大为提升。

但与host文件一样，一台DNS服务器无论性能多么强大都无法存储所有主机记录，所以域名系统是一个分布式数据库系统，域名（主机名）到 IP 地址的解析可以由若干个域名服务器共同完成。每一个站点维护自己的信息数据库，并运行一个服务器程序供互联网上的客户端查询。DNS 提供了客户端与服务器的通信协议，也提供了服务器之间交换信息的协议。由于是分布式系统，即使单个服务器出现故障，也不会导致整个系统失效，消除了单点故障。

DNS查询机制

当客户端对某个域名发起访问后，系统会首先查看浏览器缓存、hots文件、DNS缓存等本地记录，如果有记录直接返回给客户端，完成访问。

如果本地没有记录，就需要借助DNS完成查询过程，首先主机会向递归服务器进行请求，如果递归服务器有记录，直接返回结果；

如果没有记录，递归服务器就会代替客户端向根服务器进行请求，根服务器返回域名所属的顶级域名服务器；

递归服务器向所属顶级服务器发起请求，顶级服务器返回域名所在的权威域名服务器；

权威服务器负责对查询域名的解析任务，存储着域名权威解析记录，权威服务器向对其发起请求的递归服务器返回查询结果；

递归服务器将记录返回给客户端，同时将记录存储在本机缓存，以供下次查询时使用。

从以上流程中可以看出，域名解析是按照 DNS 分层结构的特点，自顶向下进行的。但是如果每一个域名解析都从根域名服务器开始，那么根域名服务器有可能无法承载海量的流量。在实际应用中，大多数域名解析都是在本地域名服务器完成。通过合理设置本地域名服务器，由本地域名服务器负责大部分的域名解析请求，提高域名解析效率。