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相关概念
DNS
Domain name Service: 使用特定的应用层一种协议，默认端口使用 tcp 53 和udp 53端口
FQDN：full qualified domain name : 是一个主机名（不是域名），比如 www.xxx.com
DNS名称解析过程
- 当浏览器输入一个主机的主机名时，系统标准库中提供了
dns解析的库（如getIpByHostname这种调用，也可提供反向解析调用，而这个库调用通常是找/etc/hosts） - 当互联网主机名太多了，访问
/etc/hosts就不可行了，因为内存无法加载过大的文件，而文件更新也比较麻烦。**所以当系统库调用访问/etc/hosts 无法得到结果时，就会访问dns服务器。**主机作为dns客户端，通过特定协议发往dns的udp 53端口 域名解析请求，dns server收到请求后，根据请求内容查找数据库，响应查询结果跟客户端。 - dns服务使用倒置的树状结构，来层次化主机名。 比如给一个机构颁发了xxx.com 的域名，那么www.xxx.com，edu.xxx.com 都是归这个机构所有。
任何组织和个人，需要向顶级域的维护者进行申请，而顶级域需要由国际地址名称分配机构按需增加
常用顶级域：
.com,.net,.org, .edu,.mil（组织域）
.cn,.tw,.jp(国家域)
二级域名是需要个人在顶级域下进行个性化申请的，先到先得。
实际上现在互联网上的Dns服务器非常多，所以需要将dns服务器的地址配置在当前操作系统的某个配置文件上。而每次dns解析回来的地址，会在本地缓存一份，以降低dns的解析时延。Dns的缓存失效时间由dns解析服务器定义，以此来告诉客户端多久可以刷新缓存。
而我们通常连接的运营商DNS服务器，其不提供DNS服务，它只是代替客户端做DNS查询，完成递归查询，而域名解析的结果在 其上面也会有缓存，从而加速客户端访问，所以它是一个DNS缓存。
标题为什么DNS服务器可以有多台
如果多台DNS服务器，如果每个服务器都保存全量数据，那么数据一致性有问题，同时写可能会有的服务器失败
所以解决方案是，每个DNS服务器只负责DNS解析树的一部分。
- 根域名服务器只负责管理顶级域，所以xxx.com的请求到顶级域的时候，会被重定向的.com这个顶级域名服务器
- xxx.com 请求到达 .com 这个顶级域名服务器时，顶级域名服务器负责将请求转发到 .xxx 这个二级域名服务器。
- 最终xxx.com 到达二级域名服务器xxx，二级域名服务器看到www.xxx.com
确实在自己这有记录，就将记录返回给客户端 - 所以DNS算是个分布式数据库，如果更新数据的话只是在域名解析树的一个分支上进行上溯更新。比如有个www.yyy.com，会在对应的服务器上进行记录（最低级域名服务器，完成全域名解析）和跳转地址的更新（上层服务器，指导跳转到下一级域名解析服务器）
DNS查询类型
（1）递归查询
递归查询是一种DNS 服务器的查询模式，在该模式下DNS 服务器接收到客户机请求，必须使用一个准确的查询结果回复客户机。如果DNS 服务器本地没有存储查询DNS 信息，那么该服务器会询问其他服务器，并将返回的查询结果提交给客户机。（也就是客户端调用本地Dns的过程中递归了 本地Dns调用其他Dns服务器的过程）
（2）迭代查询
DNS 服务器另外一种查询方式为迭代查询，DNS 服务器会向客户机提供其他能够解析查询请求的DNS 服务器地址，当客户机发送查询请求时，DNS 服务器并不直接回复查询结果，而是告诉客户机另一台DNS 服务器地址，客户机再向这台DNS 服务器提交请求，依次循环直到返回查询的结果
为止。
DNS解析类型
正向解析（hostname---->IP 通过域名解析树可以完成
反向解析 ，通过IP树进行解析。按照IP地址的分段进行划分树。
反向解析树的root 名也为.,而下属的第一个节点为 in-addr.arpa，其实相当于事实上的根、这里使用.作为root 是为了和正向解析树统一根节点，而根下是两颗完全不同的树。
比如要查询1.2.3.4 这个ip，可能1 是一个服务器（访问1开头的都来这儿），2是一个服务器（访问1.2开头的来这儿），3是一个服务器（访问1.2.3.x的都来这），上面定义了一个库，也就是存储了1.2.3.x所有的主机的主机名。 最终写的格式却是自下往上走，最终的记录形式为 4.3.2.1.in-addr.arpa,其网段是3.2.1.in-addr-arpa，其下面有多个条目，保存了IP和主机名的映射。
所以正向解析和反向解析的名称空间不同，使用的解析树也不同，解析数据库也不同
国内万网是域名服务的代理商（工信部备案），国际上著名的是godaddy，负责接收域名注册服务
其实注册域名是注册一个二级域的名称，也就是注册顶级域下的二级域，比如magedu.com 这个域名，这个域内所有的主机都可以用，所以这是域的概念，下面任何的主机都可以使用，比如www.magedu.com，都是可以被域管理员进行编辑。（其实就是获得了DNS解析树上一个二级域的数据库的管理权力），所以需要一个服务器来负责管理这个二级域的所有解析（也就是注册了二级域之后，需要有一个地方来存储之下的所有记录），这个主机就是这个域名的DNS服务器。
在这个主机上需要安装DNS 程序以及数据库。
代理商通常用来提供二级域名解析服务器（为很多个域提供解析，也就是无论访问xxx.com还是aaa.com都会定向到同一个代理商的域名解析服务器。）
DNS服务器类型：
- 负责解析域（一个或多个）
- 主名称服务器
- 辅助名称服务器（作为主域名解析服务器的备份）
- 缓存DNS服务器（没有解析库，只有DNS缓存）
一次完整的查询请求
client —> hosts 文件 ----> 本地的DNS local cache ---->对本地指向的DNS Server请求（可能是负责解析域的DNS server，也可以是DNS Cache Server）
如果当前DNS server 发现请求的就是自己负责的域，那么直接查询数据库并返回答案（权威答案）
如果不是自己负责解析的域，那么就自己找缓存（非权威答案），如果缓存未命中，那么就迭代查询 root DNS Server
DNS 返回的解析答案：
- 肯定答案，有对应的IP解析结果
- 否定答案：不存在查询的键，或者不存在查询键对应的值（否定答案也可以有缓存，避免恶意攻击）
区域和域（zone & domain）
区域（zone）和域(domain) 的含义： 区域是物理概念，域是逻辑概念
- 域指的是申请的域名，比如
taobao.com，一个域下有两棵树，分别是正向解析和反向解析树，所以数据库也有两个 - 而每个数据库就是一个区域
申请了一个域之后，也可以在这个域下面划分子域名，每个子域都可以有一个DNS服务。
任何一个DNS服务器，如果要在互联网上提供DNS服务，必须要配置根域名服务器，用于当前DNS无法返回客户端答案时，从根服务器开始递归一次查询
全球的根节点服务器
共有 13 台，11个在美国，1个在日本，1个在瑞士，中国只有镜像。
资源记录
在区域数据库文件中存储的叫做DNS资源记录（resource record ，简称 rr）
资源记录的类型：
- A Address: 地址记录，从FQDN --> IP 的解析，是IPV4 （对于有多个后端IP的hostname，可以DNS轮询）
- AAAA ： IPV6 的 FQDN—> IP
- PTR ： IP—>FQDN 用来实现反向解析
- SOA：start of authority 起始授权记录：一个区域解析库只有一个SOA记录，必须为第一条记录，用于标记是当前的DNS负责的具体域
- NS： Name Service 域名服务记录，可以有多个，指定到底哪个是主那个是从，用于指定具体负责DNS解析服务的服务器地址
- CNAME： 别名记录，一个主机可以有多个名字，就是有一个别名主机名
- MX Mail Exchanger 邮件交换器 （通常[email protected]，这是一个二级域名，但是难道126下的所有对外主机都是邮件服务器？所以在这个域内通常有一个服务器是专门用来收发邮件的，MX用于指定哪个服务器是邮件服务器。）
主机名和IP，并不是一一对应的，可以一个主机名对多个Ip，也可以一个IP对外有多个主机名
资源记录的定义格式：
语法：
name (也就是key，可以是fqdn 作为正向解析， 也可以是ip 作为反向解析) [TTL] IN RR_TYPE value （结果）
SOA:
-
name： 当前区域的名字，例如
"taobao.com."或者2.3.4.in-addr.arpa.(4.3.2.x这个Ip段都可以反向解析) -
value：有多部分组成
-
当前区域的区域名称，也可以使用主DNS服务器名称
-
当前区域 admin 邮箱地址，但是地址中不可以使用
@符号，使用.替代 -
（主从服务协调属性定义，以及否定答案的TTL）
-
例如 magedu.com 86400(ttl) IN SOA magedu.com.（区域名） admin.magedu.com.（邮箱） (
20191120;serial
2H ; refresh
10M ; retry
1W ; expire
1D ; negative answer ttl
)
-
NS：
即当前服务器可能不知道一些 域名的A记录，但是可以指定某个域名对应的NS,相当于转发到对应的NS来找答案
- name :当前区域的名称
- value: 当前区域的某
DNS服务器（代表一个具体负责这个域解析的DNS服务）的名字，例如ns.megedu.com- 可以有多个ns记录。
- 例如 ： magedu.com. 86400 In NS ns1.magedu.com //代表当前DNS 上指定了一个NS 是ns1.magedu.com，其负责解析magedu.com 这个域，通常一个上级DNS可以返回 其某个子域的多个NS（也就是magedu.com 这个域可以由多个NS 服务器来解析），查询 . 域名服务器的地址的时候也可以返回多个NS，如
即便是自己搭建的缓存dns和解析本地域的dns，也必须有一个ns指向自身，指明自己是NS服务的身份
MX :
- name 当前区域的区域名
- value 当前区域 邮件交换器的主机名，MX记录可以有多个，但是每个记录的value之前应该有数字来表示其优先级
- 例如 magedu.com. IN MX 10(优先级) mx1.magedu.com.
A：
- name: 某FQDN 例如 www.magedu.com.
- value ：某IPV4 地址
- 例如 www.magedu.com. In A 1.1.1.1
- 或者 www.magedu.com. In A 1.1.1.2
- 或者 bbs.magedu.com. IN A 1.1.1.1
PTR：
- name: IP反过来写，加特定后缀，比如要反向解析1.2.3.4 ，则应写为
4.3.2.1.in-addr-arpa. - value: FQDN
- 例如 4.3.2.1.in-addr-arpa. IN PTR www.magedu.com.
CNAME:
- name: FQDN 格式的别名
- value： FQDN的正式名字
- 例如 web.magedu.com. IN CNAME www.magedu.com.
"根域名服务器"的NS记录和IP地址一般是不会变化的，所以内置在DNS服务器里面（运营商提供或者自建？如果客户端指向的DNS中没有相关记录，则返回根域名服务器的NS和A记录）。
可以看到所有记录的TTL值是3600000秒，相当于1000小时。也就是说，每1000小时才查询一次根域名服务器的列表。
目前，世界上一共有十三组根域名服务器，从A.ROOT-SERVERS.NET一直到M.ROOT-SERVERS.NET。
- 从"根域名服务器"查到"顶级域名服务器"的NS记录和A记录（IP地址
- 从"顶级域名服务器"查到"次级域名服务器"的NS记录和A记录（IP地址）
- 从"次级域名服务器"查出"主机名"的IP地址