深入理解DNS（域名系统）

1. 何为DNS
   DNS，全称Domain Name System，即域名系统。
   干啥的？实现主机名和IP地址的转换，将容易记忆的主机名转换成主机IP地址。

2. DNS的历史
   起初，在早期的ARPANET时代，使用一个简单的文本文件来记录所有的计算机名和他们的IP地址，这个文件就是我们熟知的hosts.txt。并且，每天晚上所有主机都要从一个维护文件的站点获取新版本的文件。后来，这个文件变得越来越大，且频繁出现主机名冲突。在1983年，人们发明了域名系统。

3. DNS的名字空间
   - 命名层次的顶级有一个专门的组织负责管理，这个组织就是ICANN（Internet 名字与数字地址分配机构）。
   - Internet被划分超过250个顶级域名，顶级域名又可以进一步划分，即出现多级域名。
   - 顶级域名分为两类：通用的 和 国家或地区的
   - 域名不区分大小写，edu、EDU、eDu的解析结果是一样的。
   - 各部分域名不超过63个字符，总的域名不超过255个字符。

4. 域名服务器

   • 提供名字的解析
   • 域名解析是分布式的数据库系统，由区域管理员来划分边界，每个区域有自己的DNS服务器。

   • 一台域名服务器必须管理所有以他为后缀的域名。并且要知道如何找到根服务器和下一层的服务器。

     

     这里每个圆圈是一个区域，每个区域有一个域名服务器。.yale.edu的域名服务器，管理着所有以.yale.edu结尾的域名。即.yale.edu的域名服务器必须知道，.cs.yale.edu的域名服务器的地址。而且，他必须知道根服务器地址（这个在域名解析过程详细介绍）。*

5. 域名资源记录

   • 资源记录的组成
     domain_name time_to_live class type value
   • time_to_live指明该记录的保存时间。
   • class，对于Internet信息，总是IN。
   • type指出记录字段的类型

   SOA：提供管理者的Email地址等A记录： 将域名指向一个IPv4地址（例如：8.8.8.8）CNAME：将域名指向另一个域名（例如www.qcloud.com）MX： 将域名指向邮件服务器地址TXT： 可任意填写，长度限制255，通常做SPF记录（反垃圾邮件）NS： 域名服务器记录，将子域名指定其他DNS服务器解析AAAA：将域名指向一个iPv6地址（例如：ff06:0:0:0:0:0:0:c3）SRV：记录提供特定服务的服务器（例如_xmpp-server._tcp）显性URL：将域名301重定向到另一个地址 隐性URL：类似显性URL，但是会隐藏真实目标地址 

6. 域名的解析过程

   • 通过UDP来进行请求和应答。

     

   第一步，找根服务器查询cs.sjtu.edu.cn,根服务器返回cn服务器的地址（为啥子？因为在根服务器中只记录了顶级域名的记录，看到地址中的顶级域名为cn，根服务器只能说“我只知道cn服务器在哪里，你再去找cn的服务器吧“）。
   第二步，本地服务器找cn服务器查询cs.sjtu.edu.cn，cn服务器返回edu.cn的地址。
   第三步，第四步……最终，从管理cs.sjtu.edu.cn的sjtu.edu.cn处获得cs.sjtu.edu.cn的地址。

   • 权威记录和缓存记录：权威记录，查询top.cs.vu.nl时，若是从cs.vu.nl服务器上取得，那么他就是权威记录。若是从本机缓存中取得，那么他就是缓存记录。

7. 两项重要的技术
   复制：每个根服务器复制成许多份，存于世界各地，实际使用时，找物理上最近的服务器。
   缓存：每个服务器都保存一个域名缓存，当查找一个新的服务器时，DNS会将它放到存缓中。