1、DNS基础概念
定义:DNS(Domain Name System)即域名系统,是互联网的一项核心服务,它作为互联网的“地址簿”,将人们易于记忆的域名(如www.baidu.com)转换为计算机能够理解和处理的IP地址(如119.75.217.109)。
域名结构:域名采用层次结构,从右到左依次为顶级域名、二级域名、三级域名等,例如在域名www.baidu.com中,“com”是顶级域名,“baidu”是二级域名,“www”是三级域名。
2、DNS解析过程
浏览器缓存查询:当用户在浏览器中输入一个域名后,浏览器会首先检查自己的缓存,看是否已经解析过该域名的IP地址,如果缓存中有对应的IP地址,则直接使用该IP地址访问网站,这是最快的解析方式。
操作系统DNS缓存查询:如果在浏览器缓存中找不到对应的IP地址,浏览器会向操作系统发出DNS解析请求,操作系统会检查自己的DNS缓存,若缓存中有该域名的记录,则返回给浏览器;若没有,则进入下一步。
路由器缓存查询:操作系统会向本地网络的路由器发送DNS请求,查询路由器的缓存,如果路由器缓存中有该域名的记录,则将结果返回给操作系统。
ISP DNS服务器查询:如果路由器缓存中也没有该域名的记录,路由器会代表客户端向运营商的DNS服务器发起请求,运营商的DNS服务器通常会缓存大量的域名信息,有较高的命中率。
根DNS服务器查询:如果运营商的DNS服务器也无法解析该域名,它会代表客户端向根DNS服务器发起请求,根DNS服务器负责管理顶级域名的数据库,并告诉运营商的DNS服务器下一步应该去哪个顶级域名服务器进行查询。
顶级域名服务器查询:根DNS服务器会指引运营商的DNS服务器到负责该顶级域名的服务器,如果查询的是“.com”顶级域名下的域名,运营商的DNS服务器会被指引到“.com”顶级域名服务器。
权威DNS服务器查询:顶级域名服务器会告诉运营商的DNS服务器下一步应该去哪个权威DNS服务器进行查询,权威DNS服务器保存了具体的域名与IP地址的映射关系,最终将查询结果返回给客户端。
3、DNS记录类型
记录类型 | 功能描述 |
A记录 | 将域名指向一个IPv4地址,将www.example.com指向192.0.2.1。 |
AAAA记录 | 与A记录类似,但用于将域名指向一个IPv6地址。 |
CNAME记录 | 别名记录,允许将多个域名指向同一个目标域名,将blog.example.com和www.example.com都指向同一个目标域名。 |
MX记录 | 邮件交换记录,指定负责接收电子邮件的服务器。 |
TXT记录 | 文本记录,可以存储任意文本信息,常用于验证域名所有权或存储其他配置信息。 |
NS记录 | 名称服务器记录,指定该域名的权威名称服务器。 |
PTR记录 | 指针记录,通常用于反向DNS查找,将IP地址映射回域名。 |
SOA记录 | 起始授权机构记录,包含有关域名的区域的基本信息,如主名称服务器、负责人邮箱等。 |
4、DNS服务器分类
递归DNS服务器:为客户机提供完全的域名解析服务,当客户机向递归DNS服务器请求解析域名时,如果服务器无法直接回答,则会代表客户端向其他DNS服务器进行查询,直到得到答案后才返回给客户端,一些公共DNS服务器如Google Public DNS、OpenDNS等提供递归查询服务。
迭代DNS服务器:为客户机提供部分域名解析服务,当客户机向迭代DNS服务器请求解析域名时,如果服务器无法直接回答,它会代表客户端向其他DNS服务器进行查询,直到得到一个答案,迭代DNS服务器会将获得的最接近的信息返回给客户端,由客户端继续向其他DNS服务器进行查询,直到得到最终答案。
5、DNS负载均衡
轮询调度算法:将来自客户端的请求依次分配给不同的后端服务器,如果有3台后端服务器A、B、C,第一个请求分配给A,第二个请求分配给B,第三个请求分配给C,第四个请求又回到A,如此循环往复,这种算法简单易实现,但不考虑后端服务器的处理能力和负载情况。
加权轮询调度算法:根据后端服务器的处理能力和负载情况,为每个后端服务器分配不同的权重,权重越高的服务器,被分配到的请求就越多,服务器A的权重为5,服务器B的权重为3,服务器C的权重为2,那么在分配请求时,服务器A会承担更多的请求。
最少连接调度算法:优先将请求分配给当前连接数最少的后端服务器,这种算法考虑了后端服务器的实时负载情况,能够在一定程度上提高系统的响应速度和服务质量。
6、HTTPDNS概念及应用
概念:HTTPDNS是一种结合了HTTP协议和DNS技术的域名解析方案,传统的DNS解析是在客户端本地进行的,而HTTPDNS则是通过HTTP协议将域名解析请求发送到服务器端,由服务器端进行解析并将结果返回给客户端,这样可以避免传统DNS解析过程中的一些安全问题,如DNS劫持、缓存污染等。
优点
安全性高:由于HTTPDNS是通过HTTP协议进行通信的,可以利用HTTPS加密传输,防止域名解析请求被劫持或篡改。
智能调度:可以根据用户的地理位置、网络状况等因素,选择最优的IP地址返回给用户,提高访问速度和稳定性。
缺点
依赖网络环境:需要客户端能够访问服务器端的HTTP接口,如果网络环境不佳或服务器端出现故障,可能会导致解析失败。
兼容性问题:部分老旧的设备或系统可能不支持HTTPDNS协议,需要进行适配和升级。
以下是相关问题与解答:
1、什么是DNS污染?如何检测和预防DNS污染?
答:DNS污染是指DNS服务器被恶意篡改或攻击,导致用户无法正常访问某些网站或服务的情况,检测方法包括使用多种DNS服务器进行解析对比、观察域名解析结果是否异常等,预防措施包括使用可靠的DNS服务器、定期更换DNS服务器、开启DNSSEC等安全机制。
2、如何选择适合自己的DNS服务器?
答:选择DNS服务器时需要考虑多个因素,如服务器的稳定性、速度、安全性以及是否支持所需的功能等,可以选择知名的公共DNS服务器如Google Public DNS、OpenDNS等,也可以考虑使用专业的DNS服务提供商提供的付费服务,还需要根据自己的实际需求和网络环境进行测试和比较,以选择最适合自己的DNS服务器。
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