DNS | 梨逍遥

DNS (Domain Name System)，也叫网域名称系统，是互联网的一项服务。它实质上是一个域名和 IP 相互映射的分布式数据库，有了它，我们就可以通过域名更方便的访问互联网。最初，由于 ip 长且难记，通过 ip 访问网站不方便。。所以后来通过发明了 DNS 服务器，这个时候我们访问网站输入网站域名，DNS 服务器就解析我们的域名为 ip。这样我们实际访问的就是对应的 ip 地址啦。
DNS 有以下特点:

分布式的
协议支持 TCP 和 UDP, 常用端口是 53
每一级域名的长度限制是 63
域名总长度限制是 253

那么，什么情况下使用 TCP，什么情况下使用 UDP 呢?
最早的时候，DNS 的 UDP 报文上限大小是 512 字节，所以当某个 response 大小超过 512 (返回信息太多)，DNS 服务就会使用 TCP 协议来传输。后来 DNS 协议扩展了自己的 UDP 协议，DNS client 发出查询请求时，可以指定自己能接收超过 512 字节的 UDP 包，这种情况下，DNS 还是会使用 UDP 协议

域名与 ip 的对应关系，被称为记录(record)，可分为各种类型

A: Address，域名指向的 IP 地址，一个域名可以有多个 A 记录。
NS：Name Server，保存下一级域名信息的服务器地址
MX：Mail eXchange，接受电子邮件的服务器地址
CNAME：Canonical Name，返回另一个域名，令当前查询域名挑去该域名，多个域名->服务器的映射。
PTR： Pointer Record，只用于 ip 地址查询域名

DNS 由下面三个部分组成

名称解析器（resolver）
域名空间（domain name space）
名称服务器（name server）

假如你要访问 baidu.com，需要先通过 dns 系统查出他的 ip 地址如 220.181.57.216，才能访问。

dns 查询的过程

dns 通过域名查出 ip（我们以浏览器输入www.example.com为例）：

检查浏览器缓存(缓存时间比较短，默认只有 1 分钟，且只能容纳 1000 条缓存)

1 2	// 查看Chrome自身的缓存 chrome://net-internals/#dns

检查操作系统 DNS 缓存

# Windows - 查看DNS缓存条目
$ pconfig /displaydns

# Mac - 查看DNS缓存条目 打开控制台应用
sudo log config --mode "private_data:on"
sudo killall -INFO mDNSResponder

读取hosts文件
检查路由器缓存
如果前几步都没没找到，会向 ISP(网络服务提供商)的 LDNS 服务器查询
如果 LDNS 服务器没找到，会向跟域名服务器(Root Server)请求解析，分为以下几步：
1. 跟服务器返回顶级域名(TLD)服务器如.com，.cn，.org 等的地址，全球只有 13 台，该例子中会返回.com 的地址
2. 接着向 TLD 发送请求，然后会返回次级域名(SLD)服务器的地址，本例子会返回.example 的地址
3. 接着向 SLD 域名服务器通过域名查询目标 IP，本例子会返回www.example.com的地址
4. Local DNS Server 会缓存结果，并返回给用户，缓存在系统中。

DNS 安全问题

DNS 反射/放大攻击
向大量开放 DNS 服务器发送大范围域名查询的 DNS 请求，并将该 DNS 请求的源 IP 地址伪造成想要攻击的目标 IP 地址。由于请求数据比相应数据小得多，攻击者可以利用该技术放大掌握的带宽资源和攻击流量。
DDOS 攻击可能造成域名解析瘫痪
DNS/域名劫持
在劫持的网络范围内拦截域名解析的请求，分析请求的域名，返回假的 IP 地址或者使请求失去响应。DNS 劫持通过篡改 DNS 服务器上的数据返回给用户一个错误的查询结果来实现的。
DNS 污染
DNS 污染是一种让一般用户由于得到虚假目标主机 IP 而不能与其通信的方法，指的是用户访问一个地址，国内的服务器(非 DNS)监控到用户访问的已经被标记地址时，服务器伪装成 DNS 服务器向用户发回错误的地址的行为。
dns 污染与 dns 劫持的区别在于，dns 劫持修改了 dns 的解析结果，dns 污染是不经过 dns 服务器，返回错误信息
DNS 信息黑客被修改

DNS 优化

可以看出，dns 解析是一个漫长的过程，如何优化这一过程呢？

DNS Prefetching 用户在请求某个链接之前，浏览器先尝试解析该链接的域名再将其进行缓存。这样真正请求的时候就不需要进行 DNS 解析。可以
- 在服务器中响应设置X-DNS-Prefetch-Control的值为on启动预解析
- HTML 中，<meta http-equiv="x-dns-prefetch-control" content="on">
- 对特定域名预解析<link rel=”dns-prefetch” href=”//fonts.googleapis.com”>
域名收敛
建议将静态资源只放在一个域名下面，可以有效减少 dns 的请求
httpdns 基于 Http 协议向 HTTPDNS 服务器发送域名解析请求，替代了基于 DNS 协议向运营商 Local DNS 发起解析请求的传统方式，可以避免运营商的域名劫持和进行精准调度。这过程分为两步
1. 客户端直接访问 HttpDNS 接口，获取业务在域名配置管理系统上配置的访问延迟最优的 IP。（基于容灾考虑，还是保留次选使用运营商 LocalDNS 解析域名的方式）
2. 客户端向获取到的 IP 后就向直接往此 IP 发送业务协议请求。以 Http 请求为例，通过在 header 中指定 host 字段，向 HttpDNS 返回的 IP 发送标准的 Http 请求即可。

参考文章

「真 ® 全栈之路 - DNS 篇」故事从输入 URL 开始….：https://juejin.im/post/5ceebb7251882507266414b7#heading-10