DNS

DNS是Domain Name System（域名系统）的简称，DNS可以为计算机、服务以及接入互联网或局域网的任何资源提供分层的域名解析功能。它最主要的功能是进行域名与IP之间的解析。

为什么需要DNS

在互联网中标记唯一一台计算机使用的是IP地址，通过合法的IP地址，我们可以与全世界任何一台主机进行通信。然而在当今计算机如此普及的情况下，以人类现有的智慧与记忆力很难将大量的IP地址背诵下来，这时使用域名系统就可以将难以记忆的数字IP地址与容易记忆的域名建议映射关系，用户通过输入域名，计算机会寻找指定的DNS服务器，请求服务器帮助解析该域名对应的IP地址，成功解析后，将获得该域名对应的真实IP地址，然后使用该IP地址与对方通信。

域名构成

域名是分级的，一般格式为：

主机名.三级域名.二级域名.顶级域名.

举个例子，百度的域名为www.baidu.com,代表的是根域下有com子域,com子域下面有baidu子域,baidu子域下有主机www。

注意：

1. 最后一个点是根域，是所有域名的起点。通常输入域名时，最后一个根域(.)是不用输入的。
2. 顶级域名或称为一级域名，前三位的有COM,NET,ORG。

域名查询过程

参考资料：

• DNS递归查询与迭代查询 (opens new window)

域名的解析过程如下：

1. 在浏览器中输入www.baidu.com域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。
2. 如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。
3. 如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。
4. 如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。
5. 如果本地DNS服务器的本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至"根DNS服务器"，"根DNS服务器"收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(baidu.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找baidu.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.baidu.com主机。
6. 如果用的是转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。
7. 不管本地DNS服务器是否用转发，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

域名查询过程中有两种方式:

• 递归查询：如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询的域名的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，向其它根域名服务器继续发出查询请求报文(即替主机继续查询)，而不是让主机自己进行下一步查询。因此，递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP地址，或者是报错，表示无法查询到所需的IP地址。
• 迭代查询：当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地服务器："你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询"。然后让本地服务器进行后续的查询。根域名服务器通常是把自己知道的顶级域名服务器的IP地址告诉本地域名服务器，让本地域名服务器再向顶级域名服务器查询。顶级域名服务器在收到本地域名服务器的查询请求后，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地服务器下一步应当向哪一个权限域名服务器进行查询。最后，知道了所要解析的IP地址或报错，然后把这个结果返回给发起查询的主机。

这两种方式如下图：

这两种方式的不同之处：

• 递归查询：客户端只发一次请求，要求对方给出最终结果。返回的结果只有两种:查询成功或查询失败。
• 迭代查询：客户端发出一次请求，对方如果没有授权回答，它就会返回一个能解答这个查询的其它名称服务器列表，客户端会再向返回的列表中发出请求，直到找到最终负责所查域名的名称服务器，从它得到最终结果。它又称作重指引,返回的是最佳的查询点或者主机地址。

可以举个例子：

• 递归查询：一个客户端查询dns1，没有找到，dns1去查dns2，dns2去查dns3，最后逐次返回结果给到客户端。
• 迭代查询：一个客户端查询dns1，没有找到但是知道dns2有，dns1去查dns2，没有找到但是知道dns3有，dns1去查dns3。

DNS缓存

参考资料：

• What really happens when you navigate to a URL (opens new window)
• 没错，DNS TTL 字段就是骗你的 (opens new window)
• DNS TTL最佳实践 (opens new window)
• 如何选择DNS的TTL值，设置多少才合适 ？ (opens new window)

一条域名的DNS记录会在本地有两种缓存：

• 浏览器缓存
• 操作系统(OS)缓存

在浏览器中访问的时候，会优先访问浏览器缓存，如果未命中则访问操作系统缓存，最后再访问DNS服务器(一般是ISP提供)，然后DNS服务器会递归式的查找域名记录，然后返回。

DNS记录会有一个ttl值(time to live)，单位是秒，意思是这个记录最大有效期是多少。经过实验，操作系统缓存会参考ttl值，但是不完全等于ttl值，而浏览器DNS缓存的时间跟ttl值无关，每种浏览器都使用一个固定值。

DNS记录类型

参考资料：

• DNS记录类型 (opens new window)

DNS的记录类型如下：

1. A记录：用来指定主机（或域名）对应的IP地址记录。
2. NS记录：域名服务器记录，如果要将子域名指定某个域名服务器来解析，需要设置此项。
3. CNAME记录：别名记录，允许将多个名字映射到同一台计算机。如果将域名指向一个域名，实现与被指向域名相同的访问效果，需要设置此项。
4. MX记录：建立电子邮箱服务，将指向邮件服务器地址，需要设置MX记录。建立邮箱时，一般会根据邮件服务器商提供的MX记录来填写。
5. PTR记录：是A记录的逆向记录，又称IP反查记录，负责把IP反向解析为域名。
6. TXT记录：一般指某个主机名或域名的说明。可任意填写，可为空，一般做一些验证记录会使用此项。
7. AAAA记录：将域名指向一个IPv6地址。
8. SOA记录：起始授权机构记录，NS用于标识多台域名解析服务器，SOA记录用于在众多NS记录中哪一台是主服务器。它必须是一个文件的第一条记录。
9. SRV记录：它记录了哪台服务器提供哪个服务，格式为服务的名字.协议的类型(比如:_example-server._tcp)

重要概念

参考资料：

• DNS服务简介和配置详解 (opens new window)
• DNS域名解析服务器 (opens new window)

FQDN

Full Qualified Domain Name，完全限定域名，即每个域在全球网络都是唯一的；另外值得提到的一点是域并不是指诸如www.google.com这样的域名，而google.com才是域;

名称解析方式

DNS名称解析方式：

1. 正向解析：即将FQDN转化为IP。
2. 反向解析：即将IP转化为FQDN。

DNS服务器类型

1. DNS服务器：负责解析至少一个域。
2. 辅助(从)DNS服务器：负责解析至少一个，是主DNS服务器的辅助。
3. 缓存DNS服务器：不负责解析域，只是缓存域名解析结果。

DNS返回结果

DNS返回的结果类型：

• 肯定答案：查询的域存在，会被缓存下来。
• 否定答案：不存在查询的域名，因此不存在与其查询的域名对应的IP，会被缓存下来。
• 权威应答：如果DNS服务器在自己的区域文件里找到了客户端需要查询的记录，就会返回一个权威性应答。
• 非权威应答：通过递归或迭代的方式查询到，或在缓存中查询到，为非权威性应答。

DNS常用命令

参考文档：

• nslookup用法 (opens new window)

下面是常用命令：

1. windows刷新DNS缓存：

   ipconfig /flushdns

2. 查询ip：

   nslookup 目标域名

3. 查询默认dns，并查看根域：

   nslookup
   set type=ns .

4. 查询指定记录类型的域名：

   nslookup -qt=类型 目标域名 dns服务器ip

5. 通过IP逆解析域名：

   nslookup -qt=ptr 目标域名

6. 查询域名的缓存时间：

   nslookup -d 目标域名

群辉部署DNS

参考资料：

• 群晖DNS Server的用法 (opens new window)
• 利用Synolog的DNS Server 本地解析域名访问NAS (opens new window)

注意有两个要点：

1. 填写解析的域名时，要带根域名(.)
2. TTL设置短一点
3. 启动转发器

群辉部署DDNS

群辉部署花生壳的ddns，这个只适用于一个供应商一个域名：

1. 在连接性->外部访问->DDNS里设置DDNS。

2. 在计划任务里设置dns更新间隔：

   synonet --dns update