DNS

Posted 2022-03-15 xinghen1216

1.介绍：

　　域名系统 (Domain Name System)，是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，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数据串。

　　DNS由解析器以及域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。DNS使用TCP与UDP端口号都是53，主要使用UDP，服务器之间备份使用TCP。

2.正向解析和反向解析

　　正向解析就是将域名转换成对应的IP地址的过程，它应用于在浏览器地址栏中输入网站域名时的情形；而反向解析是将IP地址转换成对应域名的过程，但在访问网站时无须进行反向解析，即使在浏览器地址栏中输入的是网站服务器IP地址，

　　因为互联网主机的定位本身就是通过IP地址进行的，只是在同一IP地址下映射多个域名时需要。

3.1）递归查询：

　　“递归查询”的基本含义就是在某个DNS服务器上查找不到相应的域名与IP地址对应关系时，自动转到另外一台DNS服务器上进行查询。通常递归到的另一台DNS服务器对应域的根DNS服务器。因为对于提供互联网域名解析的互联网服务商，无论从性能上，

　　还是从安全上来说，都不可能只有一台DNS服务器，而是由一台或者两台根DNS服务器（两台根DNS服务器通常是镜像关系），然后再在下面配置了多台子DNS服务器来均衡负载的（各子DNS服务器都是从根DNS服务器中复制查询信息的），

　　根DNS服务器一般不接受用户的直接查询，只接受子DNS服务器的递归查询，以确保整个域名服务器系统的可用性。

　　当用户访问某网站时，在输入了网站网址（其实就包括了域名）后，首先就有一台首选子DNS服务器进行解析，如果在当前子DNS服务器上没有查找到相应域名所对应的IP地址，它就会自动把查询请求转到根DNS服务器上进行查询。

　　如果是相应域名服务商的域名，在根DNS服务器中是肯定可以查询到相应域名IP地址的，如果访问的不是相应域名服务商域名下的网站，则会把相应查询转到对应域名服务商的域名服务器上。

　　2）迭代查询

　　客户机自己尝试联系其他的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。

4.DNS查询过程

　　

　　1、在浏览器中输入www.163.com域名，浏览器会检查缓存中是否有这个域名对应的解析过的IP地址，如果缓存中有，就直接调用；

　　2、如果浏览器缓存中没有，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。hosts文件在Linux中的存放目录为/etc/named.conf；windows中的存放目录为

　　　　C:\\Windows/System32\\driver\\etc\\hosts；

　　3、如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS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，此解析不具有权威性。

　　如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先以UDP报文方式发给本地首选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就把请求发至全球的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(163.com)给本地DNS服务器。本地DNS服务器收到这个地址后，就会找163.com域服务器，重复上述动作，进行查询，直至找到www.163.com主机。

　　5、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或把请求转至上上级，以此循环。

5.验证：

　　本地DNS配置转发与未配置转发数据包分析

　　1、DNS服务器不设转发

　　在192.168.145.228服务器上安装上wireshark软件，并打开它，设置数据包为UDP过滤，在192.168.145.12客户机上用nslookup命令查询一下www.sohu.com，马上可以看到本地DNS服务器直接查全球13台根域中的某几台，然后一步步解析，通过递代的方式，

　　直到找到www.sohu.com对应的IP为220.181.118.87。

　　本地DNS服务器得到www.sohu.com的IP后，它把这个IP返回给192.168.145.12客户机，完成解析。

 　　2、DNS服务器设置转发

　　因www.sohu.com域名在第一步的验证中使用过，有缓存，为了不受上步实验干扰，我们在客户机上192.168.145.12上nslookup www.baidu.com。从图上看，本地DNS把请求转发至192.168.133.10服务器，133.10服务器把得到的IP返回给本地DNS，

　　然后本地DNS再把IP告诉DNS客户机，完成解析。

 6.构成：DNS规定，域名中的标号都由英文字母和数字组成，每一个标号不超过63个字符，也不区分大小写字母。标号中除连字符（-）外不能使用其他的标点符号。级别最低的域名写在最左边，而级别最高的域名写在最右边。

　　由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。

　　分级：顶级域名、二级域名、三级域名等。

　　常见域名后缀：

　　com : Commercial organizations,商业组织,公司

　　gov : Governmental entities,政府部门 

　　net: Network operations and service centers,网络服务商 

　　org : Other organizations,非盈利组织 

　　edu : Educational institutions,教研机构

　　国内域名

　　cn:    中国国家顶级域名

　　com.cn 中国公司和商业组织域名

　　net.cn 中国网络服务机构域名

　　gov.cn 中国政府机构域名

　　org.cn 中国非盈利组织域名

智能DNS

1.域名智能解析就是除了具备一般的基本DNS解析功能外，还可以自动识别浏览者的来源，并把相同的域名智能DNS解析到双线路机器的网通或电信的IP， 以便就近访问您的网站.

2.外网服务器DNS会根据本地DNS地址来智能分析，将该域名解析到哪个网络（电信、联通、教育网），故所谓智能指的是外网服务器DNS。

首选、备用DNS

1.首选服务DNS服务器和备用DNS服务器的关系：如果只有一个网络连接（比如一个网卡），那么只有首选DNS服务器没有响应时才会向备用 DNS服务器请求，如果首选DNS服务器有响应，即使是错误的响应也不会再去请求备用DNS服务器。

2.为什么主机首先用的是备用DNS呢？

　　公司电脑，域控IP为192.168.194.1

　　主要DNS写的192.168.194.1

　　备用DNS写的219.148.204.66

　　现在有的时候加域，提示找不到域控

　　然后我ping一下域名，找的是备用的DNS

　　现在加入域的个别机器，通过主机名访问[url=file://\\\\PC001\\D$]\\\\PC001\\D$[/url]这样也不好用

　　但用IP的方式[url=file://\\\\192.168.0.1\\d$]\\\\192.168.0.1\\d$[/url]这样的方式就没有问题

　　在客户端的dns里面添加一个内网dns和外网dns这样是错误的。正确的做法是，在客户端里面只添加一个内网域控的dns，之后在域控上的dns服务器做转发，转发到外网的dns上即可。

　　很多人都说，当需要域名解析的时候，首先选用首先DNS做解析应答，当首选DNS无应答的时候才会使用备用DNS。实际上，在DNS高级设置中，将解析顺序进行调整，就可以便成了先用备用DNS解析，后用首选DNS解析的过程。

　　当首选DNS不响应的时候才会选用备用DNS去解析。注意是不响应，如果首选DNS有一个错误的解析或者不知道如何解析，它也会应答而不是让备用DNS应答。你的情况需要检查一下DNS服务器的稳定性了。另外在域模式下不要这样设置。

　　不要再客户机上设置外网DNS，如果只是短时的不响应，就会发生你这样的情况。对于外网域解析，你可以让DNS去向根服务区解析，或者设置一个转发DNS，转发DNS的地址可以写为外网的DNS。

DNS使用的是TCP协议还是UDP协议简析

　　DNS同时占用UDP和TCP端口53是公认的，这种单个应用协议同时使用两种传输协议的情况在TCP/IP栈也算是个另类。

1.DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议，其它时候则使用UDP协议；

　　DNS的规范规定了2种类型的DNS服务器，一个叫主DNS服务器，一个叫辅助DNS服务器。在一个区域中,主DNS服务器从自己本机的数据文件中读取该区域的DNS数据信息，而辅助DNS服务器则从区域的主DNS服务器中读取该区域的DNS数据信息。

　　当一个辅助DNS服务器启动时，它需要与主DNS服务器通信，并加载数据信息，这就叫做区域传送（zone transfer）。

2.为什么既使用TCP又使用UDP？

　　首先了解一下TCP与UDP传送字节的长度限制：

　　UDP报文的最大长度为512字节，而TCP则允许报文长度超过512字节。当DNS查询超过512字节时，协议的TC标志出现删除标志，这时则使用TCP发送。通常传统的UDP报文一般不会大于512字节。

　　区域传送时使用TCP，主要有一下两点考虑：

　　1.辅域名服务器会定时（一般时3小时）向主域名服务器进行查询以便了解数据是否有变动。如有变动，则会执行一次区域传送，进行数据同步。区域传送将使用TCP而不是UDP，因为数据同步传送的数据量比一个请求和应答的数据量要多得多。

　　2.TCP是一种可靠的连接，保证了数据的准确性。

　　域名解析时使用UDP协议：

　　客户端向DNS服务器查询域名，一般返回的内容都不超过512字节，用UDP传输即可。不用经过TCP三次握手，这样DNS服务器负载更低，响应更快。虽然从理论上说，客户端也可以指定向DNS服务器查询的时候使用TCP，但事实上，

　　很多DNS服务器进行配置的时候，仅支持UDP查询包。

3.如果用wireshark、sniffer或古老些的tcpdump抓包分析，会发现几乎所有的情况都是在使用UDP，使用TCP的情况非常罕见，神秘兮兮。其实当解析器发出一个request后，返回的response中的tc删节标志比特位被置1时，说明反馈报文因为超长而有删节。

　　这是因为UDP的报文最大长度为512字节。解析器发现后，将使用TCP重发request，TCP允许报文长度超过512字节。既然TCP能将data stream分成多个segment，它就能用更多的segment来传送任意长度的数据。

　　另外一种情况是，当一个域的辅助域名服务器启动时，将从该域的主域名服务器primary DNS server执行区域传送。除此之外，辅域名服务器也会定时（一般时3小时）向PDS进行查询以便了解SOA的数据是否有变动。如有变动，也会执行一次区域传送。

　　区域传送将使用TCP而不是UDP，因为传送的数据量比一个request或response多得多。

　　DNS主要还是使用UDP，解析器还是服务端都必须自己处理重传和超时。DNS往往需要跨越广域网或互联网，分组丢失率和往返时间的不确定性要更大些，这对于DNS客户端来说是个考验，好的重传和超时检测就显得更重要了。