DNS是什么？

• 因特尔域名系统
  DNS是Domain Name System(域名系统)的缩写，互联网的入口服务，监听53端口。

• 提供域名到IP地址的映射，或反之
  将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够更方便地访问互联网。

• 是分布式、C/S结构的服务
  DNS是一个倒树形结构的分布式服务。

• 主要定义在RFC1034/1035上
  其中RFC1034为域名的概念和设施, RFC1035为域名的概念和设施。

为什么需要DNS？

• IP地址难以记忆与理解
  IPv4地址形如192.168.1.1，而IPv6地址形如x:x:x:x:x:x:x:x的128位地址，非常难以记忆和理解，平时我们上网只要在浏览器上输入域名地址如wwww.baidu.com，由DNS系统翻译成所对应的IP地址更加方便一些。

• 邮件投递需要寻址 (MX)

• 域身份鉴定 (DomainKey, SPF)

• 负载均衡(轮询、最小连接)
  通过配置多条A记录实现访问轮询，也通过配置权重来进行负载均衡。

• CDN、GSLB
  CDN和GSLB主要利用DNS的CNAME记录来流量的接入与调度。

什么是域(zone)与域名(domain)？

• “.”是域，是所有其他域的起始点
• 宇宙大爆炸：混沌初开，乾坤乃定

• com.、com.cn.、cn、net.是域
• mospan.cn.、mospx.com.也是域
• blog.mospan.cn.、www.mospx.com.是域名
• domain = host(主机名) + zone
• 标准的域名与主机名，只包括字母、数字、短横线和点
• 域名的最大长度为255个字符，单个label最大为63个字符

DNS基本概念

• DNS是一种倒树形的分布式系统，每一层存储它下一级的记录信息，自顶向下的查找过程。
• DNS主要分为授权和缓存，其他缓存DNS又分为Local（运营商本地） 和 public（公共） DNS。

DNS报文格式

DNS报文如上图所示，其他左图为报文完整格式，后图区域数据展开形式。

DNS RR(资源记录集)

通过dig工具探测典型结果如上图所示，包含多条的域名、生存时间TTL、记录类型、记录数据rdata组成。
其中TTL为该记录可缓存的时间秒数。

• DNS RR(资源记录集)
• ttl: 缓存生存时间(单位：秒)，4个字节)
• type: 常用有A、CNAME、MX、TXT等

详见：https://ephen.me/2016/dns-rr/

ends-client-subnet

正常情况下，DNS服务器只能获取到跟它通信的客户端(一般是local DNS)IP来进行区域解析，edns机制是允许在报文中携带用户真实IP来进行区域解析。
例如: 假设202.106.0.1是北京联通用户，它配置的DNS解析服务器为8.8.8.8，在不支持edns情况下，授权DNS将根据8.8.8.8来解析到国外去，如果支持了edns会根据202.106.0.1来解析到国内服务器中来，这样解析更加准确。

详见：http://www.cnblogs.com/cobbliu/p/3188632.html

DNS解析过程

在浏览器中输入域名后DNS域名解析过程如下:

• 浏览器DNS缓存中搜索
• 在操作系统DNS缓存中搜索
• 读取系统hosts文件，查找其中是否有对应的ip
• 向本地配置的首选DNS服务器发起域名解析请求
  
  • 本地DNS收到请求后，查找自己的缓存，如找到则直接响应给客户端
  • 如未找到，则授权DNS服务器进行迭代查找，最终构造完整的响应给客户端。

DNS组织机构

• ICANN(互联网名称与数字地址分配机构)
  
  • IP地址分配
  • 协议标识符的指派
  • 通用顶级域名（gTLD）管理
  • 国家和地区顶级域名（ccTLD）系统的管理
  • 根服务器系统的管理
• Registry: 注册局。
  
  • 维护区数据、委托注册机构提供注册服务。(CNNIC)
• Registrar: 注册机构。
  
  • 代表注册局提供注册服务。(万网、新网)
• Registrant: 域名所有者。

• 托管机构: 为域名所有者提供域名托管服务。(dnspod、XNS)

• 根服务器。

  • 全球有13个根服务器，每个根服务器由不同的机构管理，每个服务器都有若干的镜像，使用anycast技术提供就近访问。
  • 大部分服务器在美国，北京和香港有根的镜像服务器。
  • 根区的内容由ICANN管理， 除了现有的TLD，ICANN已经开放了顶级域的注册。
  • 全球有13台根服务器(242节点)。
    
    • a.root-servers.net. ~~ m.root-servers.net.。
    • 美国10台
      
      • A(Verisign, 6); B(ISI, 1)
      • C(Cogent, 6); B(UMD, 1)
      • E(NASA, 1); B(ISC, 49)
      • G(DOD, 6); H(US Army, 2)
      • J(Verisign, 70); H(ICANN, 39)
    • 欧洲2台
      
      • J(RIPE NCC, 18); H(SE, 33)
    • 日本1台
      
      • M(WIDE, 6)