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来源：知乎
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作者：孤独烟
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今天我们来聊聊DNS。 所谓域名系统（Domain Name System缩写DNS，Domain Name被译为域名）是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,可以balabala..省略一万字不表，因为这都不是重点！
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重点只有一个，大厂经常问！
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没错，正是因为DNS包含着很多大厂常考面试知识点！因此，烟哥认为很有必要再开一文说明。
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<strong>
概念
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DNS 的全称是 Domain Name System 或者 Domain Name Service，它主要的作用就是将人们所熟悉的网址 (域名) “翻译”成电脑可以理解的 IP 地址，这个过程叫做 DNS 域名解析。 打个比方，我们登百度的地址的时候，都是敲www.baidu.com，进行登陆，难道你会去敲IP地址登百度？明显，域名容易记忆。
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而且，一个域名往往对应多个DNS地址，如下图所示
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如果要全部都记住，嗯，我相信兄台记忆力一定十分惊人！
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<strong>
流程
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接下来，就不得不说一道经典面试题了
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其实回答很简单(俗称天龙八步)
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ps:由于本文不是讲HTTP请求，我提几个思考题，读者自己去思考(没错，我就是故意不说，咬我啊！)
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好了，不扯了，本文不是在讲Http协议。 下面我们着重来说DNS解析这块
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<strong>
解析
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OK，着重说DNS解析这块，流程图如下
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如图所示，大致就是:浏览器输入地址，然后浏览器这个进程去调操作系统某个库里的gethostbyname函数(例如，Linux GNU glibc标准库的gethostbyname函数)，然后呢这个函数通过网卡给DNS服务器发UDP请求，接收结果，然后将结果给返回给浏览器。
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这张图其实已经讲明白大致的流程，但是细节上可能有些差异。 例如
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不过，看到这里！请回忆下这两道面试题？
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现在，会回答了么？
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什么，你还不懂怎么答？把文章拉到开头。从头看过。 不过呢，需要补充说明一下，DNS中也有一个地方用到了TCP协议。那就是区域传送！
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DNS的规范规定了2种类型的DNS服务器，一个叫主DNS服务器，一个叫辅助DNS服务器。在一个区中主DNS服务器从自己本机的数据文件中读取该区的DNS数据信息，而辅助DNS服务器则从区的主DNS服务器中读取该区的DNS数据信息。当一个辅助DNS服务器启动时，它需要与主DNS服务器通信，并加载数据信息，这就叫做区传送（zone transfer）。 这种情况下，使用TCP协议。
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讲到这里。其实面试官是可以深入追问的，如下所示
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针对第一问，为什么域名解析用UDP协议?
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因为UDP快啊！UDP的DNS协议只要一个请求、一个应答就好了。而使用基于TCP的DNS协议要三次握手、发送数据以及应答、四次挥手。但是UDP协议传输内容不能超过512字节。不过客户端向DNS服务器查询域名，一般返回的内容都不超过512字节，用UDP传输即可。
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针对第二问，为什么区域传送用TCP协议？
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因为TCP协议可靠性好啊！你要从主DNS上复制内容啊，你用不可靠的UDP？ 因为TCP协议传输的内容大啊，你用最大只能传512字节的UDP协议？万一同步的数据大于512字节，你怎么办？
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讲到这里，我突然想到一个段子(没办法，头脑中知识太多)！
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这个问题，我们这里当段子来讲，改天写一篇《TCP/IP面试指南》！
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三次握手：
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两次握手:
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四次握手：
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所以啊。三次握手资源最省(当段子看看就好)！扯回我们的DNS话题！
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原理
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现在，讲最后一块DNS解析域名的原理！这块是重中之重！ 先介绍linux下一个dig命令，以显示解析域名的过程。 为了便于说明，我们来dig一下天猫的过程
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结果如下图所示
</p><p class="pgc-img-caption">
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莫方，看不懂没事。 现在我们来读重点的两段。第一段代表请求参数如下图所示
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这段为查询内容。 DNS的查询参数一般有三个
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当然，你这个时候要问我一个问题啦(注意上图红框)
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烟哥，我输入的明明是http://www.tmall.com可是命令里解析的地址是www.tmall.com.啊,多了一个.的符号啊?这个.符号是什么意思呢？
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于是乎，又扯了一道经典面试题
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OK，好，要讲明白这个问题。我们要先把域名的结构讲清楚！ www.tmall.com对应的真正的域名为www.tmall.com.。末尾的.称为根域名，因为每个域名都有根域名，因此我们通常省略。
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根域名的下一级，叫做"顶级域名"（top-level domain，缩写为TLD），比如.com、.net；
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再下一级叫做"次级域名"（second-level domain，缩写为SLD），比如www.tmall.com里面的.tmall，这一级域名是用户可以注册的；
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再下一级是主机名（host），比如www.tmall.com里面的www，又称为"三级域名"，这是用户在自己的域里面为服务器分配的名称，是用户可以任意分配的。
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那么解析流程就是分级查询！
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(1)先在本机的DNS里头查，如果有就直接返回了。本机DNS就是下面这个东东
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(2)本机DNS里头发现没有，就去根服务器里查。根服务器发现这个域名是属于com域，因此根域DNS服务器会返回它所管理的com域中的DNS 服务器的IP地址，意思是“虽然我不知道你要查的那个域名的地址，但你可以去com域问问看”
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(3)本机的DNS接到又会向com域的DNS服务器发送查询消息。com 域中也没有www.tmall.com这个域名的信息，和刚才一样，com域服务器会返回它下面的tmall.com域的DNS服务器的IP地址。
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以此类推，只要重复前面的步骤，就可以顺藤摸瓜找到目标DNS服务器
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ps:温馨提醒，dig +trace www.tmall.com 可以看到解析过程。有兴趣的读者，自己实验一下。
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扯了那么多东西，我们来看第二段内容，也就是响应体的部分！ 如下所示
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很明显，第一行就是说www.tmall.com有一个别名是www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com。后面几行就是这个www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址的真实IP。
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为什么天猫要设一个别名到http://www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址呢？ 于是乎，又一道经典面试题出现
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说句实在话，我当初第一眼，见到这题的时候，我觉得应该是方便cdn配置。 回到我们的例子，如果烟哥的猜测正确，www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com这个地址，应该是淘宝的一个cdn地址。 因此，我特意去查了域名备案记录。如下图所示
</p><p class="pgc-img-caption">
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果然，就是一个淘宝的cdn环境。
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那么这么配有什么好处呢？
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唉，这题当思考题，快过来探讨留言！
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总结
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本文讲了DNS的一些常见知识点，希望大家有所收获。如果有其他关于DNS的问题，欢迎留言咨询。
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(啊，呸，我就随便说说，不要当真，千万别问，万一我不会，不是暴露了我是个水货)！
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发表于 2023-10-14 17:44:38