DNS解析又叫做域名解析，是眾多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的一種。DNS服務(wù)主要提供域名到IP地址的解析服務(wù)。計算機既可被賦予IP地址，也可被賦予主機名和域名。比如：m.z1146.cn

如果用戶想要訪問某一個網(wǎng)頁，通常是使用主機名和域名來訪問Web服務(wù)器的，而不是直接通過IP地址來訪問。因為和IP地址的一組純數(shù)字相比，用字母配合數(shù)字的表示形式來指定計算機名更符合人類的記憶習慣。為了更好的幫助大家理解DNS解析，首先，要知道一些基本的概念。

什么是IP地址？

IP地址是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，它為互聯(lián)網(wǎng)的每一個網(wǎng)絡(luò)和每一臺主機分配了一個邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。不同網(wǎng)絡(luò)和不同主機分配的IP地址都是唯一的。

IP地址可以簡單的理解為現(xiàn)實生活中的地址，準確的說IP地址是網(wǎng)絡(luò)或主機在互聯(lián)網(wǎng)中的地址。

什么是主機名？

主機名簡單的講就是計算機的名字。在網(wǎng)絡(luò)上每一個主機都有自己的名字。比如：www.example.com從DNS解析的角度來看就是域名，而從互聯(lián)網(wǎng)真真實實的主機來講，這又叫做主機名。

什么是域名？

域名是一串用點分隔的名字組成的互聯(lián)網(wǎng)上某一臺計算機或計算機組的名稱，用于在數(shù)據(jù)傳輸時對計算機的定位。域名是層級結(jié)構(gòu)的，具體的結(jié)構(gòu)如下：

域名的結(jié)構(gòu)

舉一個例子：m.z1146.cn

不同層級的域名

因此只有單純的主機名，沒有后面的多級域名和根域名，這樣的一串字符并不能叫做域名。在互聯(lián)網(wǎng)中主機名是可變的，并不能說所有的主機名都是www，也有不用www開頭的主機名。

什么是DNS解析？

DNS解析，又叫做域名解析。是把域名指向網(wǎng)站IP地址的過程。簡單的講域名解析就是域名到IP地址轉(zhuǎn)換的過程，由DNS服務(wù)器來完成。DNS解析可以通過域名查找IP地址，也能逆向從IP地址反查域名。

如果客戶端想要訪問某一個網(wǎng)頁，那么它首先會進行DNS解析，然后拿著DNS解析出的IP地址去和互聯(lián)網(wǎng)提供這一個網(wǎng)頁的服務(wù)器發(fā)起通信。

DNS對域名進行解析并把解析結(jié)果返回給客戶端用來訪問網(wǎng)頁服務(wù)器

實際上，DNS解析的過程并不是那么簡單的。當客戶端申請DNS解析的時候，最糟糕的情況下需要進行三步的解析，具體的三步解析過程如下：

1. 查看本地的hosts文件有沒有能對這個域名解析成IP地址的記錄；
2. 查看本地DNS服務(wù)器有沒有能對這個域名解析成IP地址的記錄；
3. 本地DNS服務(wù)器向根域服務(wù)器發(fā)起DNS輪詢。

DNS的三步解析過程

接下來，小唐給大家講解下DNS解析的這三步具體是怎么實現(xiàn)的。

一、本地hosts文件具體解析過程的實現(xiàn)

在我們的計算機存在著一個叫做hosts的文件，hosts文件具體在計算中存放的路徑如下圖（以Windows 10系統(tǒng)為例）：

Windows 10系統(tǒng)上的hosts文件存放位置

接下來，小唐要給大家演示一個例子，就是用notepad++工具修改本地hosts文件實現(xiàn)訪問m.z1146.cn這樣一個域名，展示的頁面是某直播平臺的頁面。

第一步：使用notepad++工具以管理員權(quán)限打開本地hosts文件，添加如下一段配置：

對hosts文件進行配置

第二步：在瀏覽器地址欄輸入m.z1146.cn，查看訪問結(jié)果：

這是一個簡單的實驗，也能充分說明在對某一個域名進行DNS解析之前，會先經(jīng)過本地hosts文件的查詢。

什么是本地hosts文件？

Hosts是一個沒有擴展名的系統(tǒng)文件，可以用記事本等工具打開，其作用就是將一些常用的網(wǎng)址域名與其對應(yīng)的IP地址建立一個關(guān)聯(lián)“數(shù)據(jù)庫”，當用戶在瀏覽器中輸入一個需要登錄的網(wǎng)址時，系統(tǒng)會首先自動從Hosts文件中尋找對應(yīng)的IP地址，一旦找到，系統(tǒng)會立即打開對應(yīng)網(wǎng)頁，如果沒有找到，則系統(tǒng)會再將網(wǎng)址提交DNS域名解析服務(wù)器進行IP地址的解析。—-摘自《百度百科 hosts》

在百度百科中引用的對hosts的解析里面，也說明了本地hosts文件的查詢過程。需要注意的是引用中說到的系統(tǒng)。統(tǒng)指我們的類似于Windows這樣的操作系統(tǒng)。

二、本地DNS解析具體解析過程的實現(xiàn)

當本地hosts文件解析失敗后，網(wǎng)址就會由操作系統(tǒng)提交給本地DNS服務(wù)器進行解析，本地DNS解析的過程主要是兩個步驟：

• 1. 查詢本地DNS緩存有沒有對應(yīng)的DNS解析記錄；
• 2. 查詢本地DNS服務(wù)器的本地DNS數(shù)據(jù)庫記錄有沒有對應(yīng)DNS解析記錄，如果還沒有查詢到，本地DNS服務(wù)器就會向根域名DNS服務(wù)器申請進行DNS輪詢查詢。

本地DNS服務(wù)器由兩個部分來承擔本地DNS解析的過程。第一個部分是本地DNS緩存，第二個部分是本地DNS數(shù)據(jù)庫。

什么是DNS緩存？

DNS緩存的意思是DNS對網(wǎng)址做出了正確的解析后，DNS服務(wù)器本身會將這個結(jié)果臨時的保存起來并且會設(shè)置一個緩存失效時間，在緩存失效時間內(nèi)，當你再次訪問網(wǎng)址的時候，操作系統(tǒng)就會直接從本地DNS緩存那里把結(jié)果返回給你，而不必再一次發(fā)起DNS解析，變相的“加速”了對網(wǎng)址的解析速度。當然，如果超過了失效時間，在你再次訪問網(wǎng)址的時候，本地DNS服務(wù)器就會再次發(fā)起新的一輪DNS查詢。

什么是本地DNS數(shù)據(jù)庫？

DNS服務(wù)器會單獨的維護一些DNS記錄，這些記錄有的時候甚至是上百條、上千條，為了方便的管理這些解析記錄，DNS服務(wù)器引入了本地DNS數(shù)據(jù)庫的概念用來管理這些上百條、上千條的DNS記錄。相當于是DNS服務(wù)器內(nèi)部的一個數(shù)據(jù)小倉庫。

因此，在經(jīng)過本地DNS解析的時候，DNS服務(wù)器會按照本地DNS緩存到本地DNS數(shù)據(jù)庫這樣的順序來進行解析，如下圖：

本地DNS解析

在經(jīng)過本地DNS解析的過程中，仍然沒有解析出相應(yīng)記錄，接下來本地DNS服務(wù)器就會向廣域DNS服務(wù)器發(fā)起DNS輪詢了，經(jīng)過DNS輪詢后一定會存在著一個對應(yīng)的DNS記錄來返回給客戶端進行訪問了。

三、DNS輪詢的具體實現(xiàn)過程

DNS輪詢是本地DNS服務(wù)器對網(wǎng)址解析無效的情況下，向更高級DNS服務(wù)器發(fā)起查詢的過程，這些更高級的DNS服務(wù)器我們叫做廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器。

廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器是對所有在互聯(lián)網(wǎng)中不同層級DNS服務(wù)器的統(tǒng)稱。包括了我們的根域名DNS服務(wù)器、頂級域名DNS服務(wù)器、二級域名DNS服務(wù)器等，如下圖：

廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器

什么是根域名DNS服務(wù)器？

根域名DNS服務(wù)器又叫做根域名服務(wù)器，主要用來管理互聯(lián)網(wǎng)上所有域名的域名服務(wù)器，全球有13臺根域名服務(wù)器分布在世界各地，分別以a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m來命名，13臺根域名服務(wù)器無先后大小關(guān)系，是平級存在的。根域名服務(wù)器管理世界各地的頂級域名服務(wù)器。

什么是頂級域名DNS服務(wù)器？

頂級域名DNS服務(wù)器又叫做頂級域名服務(wù)器，像我們的
.com./.net./.org./.edu./.gov.這些大家所熟悉的頂級域名也都有著各自的頂級域名服務(wù)器。在不同的頂級域名服務(wù)器下又管理著各自不同的二級域名服務(wù)器。

什么是二級域名DNS服務(wù)器？

二級域名DNS服務(wù)器又叫做二級域名服務(wù)器，受頂級域名服務(wù)器的管理，主要存儲的是二級域名的DNS解析記錄，在二級域名服務(wù)器下又有很多的子域名服務(wù)器。在這里，小唐就不給大家介紹什么是子域名服務(wù)器了，其實工作原理和解析原理都是一樣的。

在進行DNS輪詢的時候，本地DNS服務(wù)器會對廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器發(fā)起兩種不同的查詢方式，一種是DNS遞歸查詢，一種是DNS迭代查詢。這兩種查詢方式只要一種能查出結(jié)果就行了。

接下來，小唐將會著重給大家介紹這兩種查詢的實現(xiàn)過程和不同點。首先，來看一下下面兩張圖：

DNS的遞歸查詢

DNS的迭代查詢

第一張圖是DNS遞歸查詢的過程，我們看見了由本地DNS服務(wù)器向廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器發(fā)起查詢后，整個的查詢過程是由廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器不同層級的服務(wù)器來完成的。

第二張圖是DNS迭代查詢的過程，我們看見了由本地DNS服務(wù)器向廣域網(wǎng)DNS服務(wù)器發(fā)起查詢后，整個的查詢過程是由本地DNS服務(wù)器來完成的。

小唐就拿對域名m.z1146.cn進行DNS解析的過程來給大家講一講DNS遞歸查詢和迭代查詢的過程吧。

一、DNS遞歸查詢的過程

• 1.我們的本地DNS服務(wù)器向廣域網(wǎng)的根域名服務(wù)器發(fā)起對域名m.z1146.cn的解析；
• 2.在根域名服務(wù)器解析過程中，解析到了m.z1146.cn的頂級域名是.com.域，因此根域名服務(wù)器把解析請求發(fā)給了頂級域名.com.域服務(wù)器來進行解析；
• 3.在頂級域名.com.域服務(wù)器進行解析的過程中，解析到了m.z1146.cn的二級域名是.zun.com.域，因此頂級域名.com.域服務(wù)器，又把解析的請求發(fā)給了二級域名.zun.com.域服務(wù)器進行解析；
• 4.二級域名.zun.com.域服務(wù)器在進行解析的過程中解析到了域名m.z1146.cn對應(yīng)的服務(wù)器IP地址是10X.105.123.11；
• 5.二級域名.zun.com.服務(wù)器把解析結(jié)果返回給了頂級域名.com.域服務(wù)器；
• 6.頂級域名.com.域服務(wù)器把結(jié)果返回給根域名服務(wù)器；
• 7.根域名服務(wù)器再把解析結(jié)果返回給本地DNS服務(wù)器；
• 8.本地DNS服務(wù)器，更新本地DNS緩存并把結(jié)果最終返回給我們的客戶端，這就完成了DNS的遞歸查詢。

二、DNS迭代查詢的過程

DNS迭代查詢和DNS遞歸查詢的工作基本上是一樣的，唯一的變化就是所有的查詢都是由本地DNS服務(wù)器來完成的，因此小唐，在這里就不詳細描述了。

在文章的最后，小唐為了方便大家更好的理解DNS解析過程，給大家準備了一個有趣的小實驗。

具體實驗步驟如下：

1. 使用dig工具來跟蹤某直播網(wǎng)站的DNS解析過程，會返回如下結(jié)果：

dig工具返回結(jié)果1

dig工具返回結(jié)果2

2. 使用dig命令進行解析的過程同時也使用Wireshark工具進行抓包，結(jié)果如下：

Wireshark工具返回結(jié)果1

Wireshark工具返回結(jié)果2

Wireshark工具返回結(jié)果3

Wireshark工具返回結(jié)果4

愉快的時光總是短暫的，當你看到這里的時候，又到了小唐給大家說在再見的時候了，在本篇文章小唐詳細的給大家介紹了DNS解析的過程，同時我們的http知識樹已經(jīng)從1級變成了2級了。

http二級知識樹

在下一篇文章中小唐將會給大家?guī)鞹CP/IP傳輸?shù)闹v解，我們不見不散。