DNS 解析过程全解析
一、什么是 DNS 解析?
DNS(Domain Name System)解析是将人类可读的域名(如 www.example.com)转换为计算机可识别的 IP 地址(如 192.168.1.1)的过程,这就好比是互联网中的“电话簿”,帮助用户通过域名找到对应的服务器,从而获取所需的网络资源。
二、DNS 解析的具体步骤
(一)客户端发起请求
当用户在浏览器中输入一个域名并按下回车键后,操作系统会首先检查本地缓存,如果之前已经解析过该域名,且缓存未过期,就直接使用缓存中的 IP 地址与目标服务器建立连接,若本地缓存没有相关信息,就会向本地配置的首选 DNS 服务器发起解析请求,用户输入“www.baidu.com”,操作系统发现本地缓存无此域名信息,便向本地首选 DNS 服务器发送请求。
步骤 | 客户端操作 | 描述 |
1 | 输入域名并回车 | 发起对域名的访问请求 |
2 | 检查本地缓存 | 查看是否有该域名的解析记录 |
3 | 若缓存无,向本地首选 DNS 服务器请求解析 | 尝试从外部获取域名对应的 IP 地址 |
(二)本地 DNS 服务器查询
本地 DNS 服务器收到请求后,会先在自己的区域文件和缓存中查找,区域文件存储了该服务器负责解析的域名信息,而缓存则保存了近期解析过的域名记录,如果能找到匹配的记录,就将对应的 IP 地址返回给客户端,以查询“www.baidu.com”为例,如果本地 DNS 服务器缓存中有该域名的解析结果,就直接把 IP 地址发送给客户端。
步骤 | 本地 DNS 服务器操作 | 描述 |
1 | 接收客户端请求 | 接收来自客户端的域名解析请求 |
2 | 在自身区域文件和缓存中查找 | 尝试在本地找到域名对应的 IP 地址 |
3 | 若找到,将 IP 地址返回给客户端 | 把解析结果发送给客户端,完成解析过程 |
(三)递归查询或迭代查询
如果本地 DNS 服务器没有找到相关信息,它会根据配置进行递归查询或迭代查询,递归查询是指本地 DNS 服务器为客户机完全解析域名(直到获得最终的 IP 地址)的过程,它会代表客户端向其他 DNS 服务器进行查询,直到得到答案,然后将结果返回给客户端,迭代查询则是本地 DNS 服务器为客户机部分解析域名(直到获得最终的授权 DNS 服务器)的过程,然后它将获得的信息返回给客户端,由客户端继续向其他 DNS 服务器查询,直到获得最终的 IP 地址,假设本地 DNS 服务器采用递归查询方式,它会代表客户端向根 DNS 服务器发起查询。
查询类型 | 操作特点 | 示例 |
递归查询 | 为客户机完全解析域名,直到获得最终 IP 地址 | 本地 DNS 服务器向根 DNS 服务器查询“www.baidu.com”的 IP 地址,直到得到结果 |
迭代查询 | 为客户机部分解析域名,直到获得最终授权 DNS 服务器,由客户机继续查询 | 本地 DNS 服务器告诉客户端下一步应查询的 DNS 服务器地址,客户端需继续向该服务器查询 |
(四)根 DNS 服务器查询
根 DNS 服务器收到查询请求后,它不会直接给出“www.baidu.com”的 IP 地址,而是告诉本地 DNS 服务器负责该域名顶级域(.com)的服务器地址,根 DNS 服务器会告知本地 DNS 服务器去查询.com 顶级域服务器。
步骤 | 根 DNS 服务器操作 | 描述 |
1 | 接收本地 DNS 服务器请求 | 接收关于特定域名的查询请求 |
2 | 返回顶级域服务器地址 | 指引本地 DNS 服务器下一步查询的方向 |
(五)顶级域 DNS 服务器查询
本地 DNS 服务器根据根 DNS 服务器提供的地址,向顶级域(.com)DNS 服务器发起查询,顶级域 DNS 服务器会告诉本地 DNS 服务器负责该具体域名(baidu.com)的权威 DNS 服务器地址。.com 顶级域服务器会告知本地 DNS 服务器去查询 baidu.com 的权威 DNS 服务器。
步骤 | 顶级域 DNS 服务器操作 | 描述 |
1 | 接收本地 DNS 服务器请求 | 处理来自本地 DNS 服务器的进一步查询 |
2 | 返回权威 DNS 服务器地址 | 引导本地 DNS 服务器找到最终能解析域名的服务器 |
(六)权威 DNS 服务器查询
本地 DNS 服务器再向权威 DNS 服务器发起查询,权威 DNS 服务器拥有该域名最准确和完整的信息,它会将“www.baidu.com”对应的 IP 地址返回给本地 DNS 服务器,本地 DNS 服务器将这个 IP 地址返回给客户端,客户端就可以与目标服务器建立连接,完成整个 DNS 解析过程,baidu.com 的权威 DNS 服务器将“www.baidu.com”的 IP 地址发送给本地 DNS 服务器,本地 DNS 服务器再传递给客户端。
步骤 | 权威 DNS 服务器操作 | 描述 |
1 | 接收本地 DNS 服务器请求 | 响应本地 DNS 服务器的最终查询请求 |
2 | 返回域名对应的 IP 地址 | 提供准确的域名解析结果给本地 DNS 服务器 |
三、相关问题与解答
(一)问题:为什么有时修改了域名的 IP 地址映射,但客户端很长时间才能看到变化?
解答:这是因为 DNS 解析存在缓存机制,客户端、本地 DNS 服务器以及各级 DNS 服务器都可能缓存了之前的解析结果,当修改域名的 IP 地址映射后,这些缓存不会立即更新,只有当缓存过期或者主动清除缓存后,新的解析结果才会被获取和应用,不同级别的缓存过期时间可能不同,所以会导致客户端需要一段时间才能看到域名解析的变化。
(二)问题:如何清除本地 DNS 缓存?
解答:在 Windows 系统中,可以通过命令提示符(CMD)输入“ipconfig /flushdns”命令来清除本地 DNS 缓存;在 Linux 系统中,可以使用“sudo systemctl restart systemdresolved”命令(不同的发行版可能略有不同),清除缓存后,下次查询域名时,本地 DNS 服务器将重新进行解析,获取最新的 IP 地址信息。
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