DNS递归查询是如何工作的？

DNS递归查询是指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。与迭代查询不同，客户端在递归查询中只需发送一次请求，而DNS服务器负责后续的查询过程，直至得到答案或确认无法解析为止，然后返回结果给客户端。

基础知识

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域名系统和域名服务器

域名系统（DNS）：是一个分布式数据库系统，用于将人类可读的域名转换为机器可读的IP地址，DNS通过多层次的分布式架构来管理这些转换信息，确保全球范围内的高效、可靠的域名解析。

域名服务器：是存储和管理DNS记录的服务器，根据功能不同，域名服务器可以分为根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器和本地域名服务器。

域名解析过程

1、检查本地缓存：在浏览器中输入一个域名后，操作系统首先会检查本地的hosts文件是否有该域名的映射关系，如果有，直接使用这个映射完成域名解析。

2、查找本地DNS解析器缓存：如果hosts文件中没有找到映射，操作系统会检查本地DNS解析器的缓存，如果缓存中有该域名的记录，则直接返回结果。

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3、查询本地DNS服务器：若本地缓存也没有相应记录，则向本地DNS服务器发起请求，本地DNS服务器会根据配置的区域资源进行查询，如果本地DNS服务器能解析该域名，则返回结果；否则，进入下一步。

4、根域名服务器查询：如果本地DNS服务器无法解析，它会向根域名服务器发出请求，根域名服务器会告知负责该顶级域名的顶级域名服务器的IP地址。

5、顶级域名服务器查询：本地DNS服务器接着向顶级域名服务器发送请求，顶级域名服务器会告知负责该二级域名的权威域名服务器的IP地址。

6、权威域名服务器查询：本地DNS服务器最后向权威域名服务器发出请求，权威域名服务器会返回最终的IP地址或报错信息。

7、返回结果：无论采用转发模式还是根提示模式，最终结果都会返回给本地DNS服务器，再由本地DNS服务器返回给客户机。

递归查询与迭代查询

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递归查询

定义：当客户端向本地DNS服务器发起递归查询时，如果本地DNS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，直到得到答案为止。

过程：

客户端发送查询请求到本地DNS服务器。

如果本地DNS服务器无法回答，它会代表客户端向根域名服务器查询。

根域名服务器返回顶级域名服务器的地址。

本地DNS服务器向顶级域名服务器查询，得到下一级域名服务器的地址。

重复上述步骤，直到获得最终的IP地址或报错信息。

优点：减轻了客户端的负担，只需发出一次请求即可获得最终结果。

迭代查询

定义：当客户端向本地DNS服务器发起迭代查询时，如果本地DNS服务器无法直接回答，它会返回一个能解答该查询的其他DNS服务器的地址，让客户端自己去查询。

过程：

客户端发送查询请求到本地DNS服务器。

如果本地DNS服务器无法回答，它会返回一个能解答该查询的其他DNS服务器的地址。

客户端根据返回的地址，继续向其他DNS服务器发送请求，直到得到最终的IP地址或报错信息。

优点：减轻了DNS服务器的负担，避免了大量递归查询导致的性能瓶颈。

工具和命令

常用工具：dig、nslookup、host等。

典型应用：

dig @server name type：指定域名服务器、查询的资源记录类型（如A、CNAME、SRV等），如果不指定type，默认为A记录。

DNS缓存机制

浏览器缓存：在浏览器中访问时，会优先访问浏览器缓存，如果未命中，则访问操作系统缓存。

操作系统缓存：操作系统会参考DNS记录的TTL值（time to live）进行缓存，但不完全等于TTL值。

清除缓存：可以通过命令如ipconfig /flushdns来清除Windows的DNS缓存。