什么是DNS权威？一文详解其工作原理与重要性！

总述

域名系统（DNS，Domain Name System）是互联网中的一项核心服务，用于将人类可读的域名转换为计算机可处理的IP地址，DNS解析过程涉及多个层次和不同类型的服务器，其中权威DNS扮演着关键角色，本文将详细介绍什么是DNS权威、其工作原理、变更场景及对策，以及相关的技术细节和常见问题。

什么是DNS权威？

定义与作用

DNS权威是指负责特定域名区域内所有记录的权威信息源，它存储了该区域内域名到IP地址的映射关系，并对外提供查询服务，当一个递归DNS服务器向权威DNS请求解析某个域名时，权威DNS会返回最准确、最新的解析结果。

与递归DNS的区别

递归DNS：为客户机完全解析域名（直到获得最终的IP地址）的DNS服务器，如果本地缓存中没有所需数据，它会代表客户端向其他DNS服务器进行查询，直到得到结果，然后将结果返回给客户端。

权威DNS：维护特定区域内的域名解析数据，并提供这些数据的原始来源，当递归DNS需要解析某个域名时，它会向相应的权威DNS查询。

DNS解析体系

标准互联网域名解析流程

1、客户端发起请求：用户在浏览器中输入网址，例如www.example.com，本地解析器首先检查是否有缓存结果。

2、本地解析器查询：如果没有缓存结果，本地解析器向配置的递归DNS服务器发送查询请求。

3、递归DNS查询：

递归DNS服务器检查自身缓存。

如果没有缓存，递归DNS向根DNS服务器查询。

根DNS服务器返回顶级域（如.com）的权威DNS地址。

递归DNS向顶级域权威DNS服务器发送查询请求。

顶级域权威DNS返回二级域（如example.com）的权威DNS地址。

递归DNS向二级域权威DNS服务器发送查询请求。

二级域权威DNS返回最终的IP地址。

4、返回结果：递归DNS将结果返回给客户端，客户端根据IP地址访问目标服务器。

多权威DNS的可靠性机制

为了提高解析服务的可用性和可靠性，通常一个域名会配置多个权威DNS服务器，这些服务器分布在不同的地理位置和网络环境中，确保即使部分服务器出现故障或网络问题，仍能正常提供服务，递归DNS服务器会根据预设的算法（如RTT，RoundTrip Time）选择最优的权威DNS服务器进行查询。

域名注册体系

注册局与注册商

注册局：管理顶级域名（TLD）的组织，负责维护顶级域名的数据库，并授权给注册商，VeriSign管理.com域名，CNNIC管理.cn域名。

注册商：经认证可向公众销售域名的公司，如阿里云、腾讯云等，每个注册商可以注册的域名后缀可能不同，取决于与注册局的合作情况。

顶级域名与二级域名

顶级域名（TLD）：如.com、.net、.org等，由注册局管理。

二级域名：如baidu.com、taobao.com等，用户可以在注册商处购买并管理。

DNS变更场景及对策

增加NS记录

增加新的权威DNS服务器以提高解析服务的可用性，具体步骤如下：

1、在权威区添加新的NS记录：配置新的权威DNS服务器。

2、通过注册商平台添加新的NS：等待上级权威生效，生效时间为REGISTER_TIME。

3、递归DNS获取新NS记录：上级区生效后，递归DNS会有之前NS的缓存，最多缓存时间为NS_TTL，待旧的缓存过期后，递归DNS会从上级权威重新获取NS记录，新的NS记录即可生效。

变更NS记录

修改现有的NS记录以指向新的权威DNS服务器，变更过程需谨慎，因为错误的操作可能导致解析中断。

1、直接修改NS记录：在注册商平台上直接更改NS记录。

2、保持原有NS记录的服务状态：修改完成后，保持一段时间内原有NS记录IP的服务状态，以确保解析的稳定性。

3、监控解析情况：观察解析是否稳定，必要时回滚到原有配置。

新加IPv6 NS的情况

随着IPv6的推进，需要在现有NS记录中添加AAAA记录以支持IPv6解析。

1、添加AAAA记录：在对应的NS记录中添加AAAA记录。

2、注册商平台提交：通过注册商平台提交变更，等待上级权威更新数据。

3、递归DNS更新：无特殊设置的递归DNS会陆续更新NS记录；有些强制修改NS缓存时间的递归DNS需要等待过期，一般经验值为2天左右。

实验环境与测试

搭建实验环境

为了验证DNS解析过程及权威DNS的原理，我们可以搭建一个简单的实验环境，包括一台根DNS服务器、两台权威DNS服务器和一台递归DNS服务器。

实验步骤

1、配置根DNS服务器：设置根区及.com顶级域的NS记录。

2、配置权威DNS服务器：分别配置ns1.example.com和ns2.example.com，设置不同的TTL值以便区分。

3、配置递归DNS服务器：将根DNS服务器设置为转发器，不使用默认的13个根服务器。

4、测试解析过程：使用dig或nslookup工具测试不同情况下的解析结果，观察缓存行为及TTL的影响。

通过实验可以得出以下上文小编总结：

递归DNS会根据TTL值缓存NS记录，并在缓存过期后重新查询权威DNS。

权威DNS的TTL值设置对解析过程有重要影响，建议根据实际需求合理设置。

变更NS记录时需考虑缓存刷新时间，确保变更及时生效。

常见问题与解答

Q1: 如何选择合适的TTL值？

A1: TTL值的选择应根据业务需求和稳定性要求来决定，一般情况下，对于经常变动的记录（如动态IP地址），建议设置较短的TTL值（如600秒）；对于不常变动的记录（如静态网站），可以设置较长的TTL值（如86400秒）以提高解析效率。

Q2: 为什么DNS变更后有时无法立即生效？

A2: 这是因为DNS系统中存在多级缓存机制，变更后的记录需要等待各级缓存过期后才会被更新，通常情况下，最长的生效时间为REGISTER_TIME + NS_TTL，在进行DNS变更时，应预留足够的时间以确保变更生效。

Q3: 如何应对DNS劫持？

A3: DNS劫持是一种常见的网络安全威胁，可以通过以下措施来防范：

使用可信的DNS服务提供商，避免使用不可信的公共DNS服务器。

启用DNSSEC（DNS Security Extensions），为DNS添加数字签名以验证数据的完整性和真实性。

定期监控DNS解析结果，及时发现异常并采取措施。

DNS权威在互联网域名解析体系中起着至关重要的作用，它负责存储和维护特定域名区域内的所有记录，并提供准确的解析结果，了解DNS权威的工作原理、变更场景及对策，对于网络工程师和运维人员来说至关重要，通过合理的配置和管理，可以提高DNS解析的稳定性和安全性，确保互联网服务的正常运行。