一、DNS服务器的基本工作

DNS 服务器的基本工作就是接收来自客户端的查询消息，然后根据消息的内容返回响应

来自客户端的查询消息包含以下 3 种信息

  1. 域名：服务器、邮件服务器（邮箱地址中 @ 后面的部分）的名称
  2. Class：Class 是用来识别网络信息的，不过，如今除了互联网无其他网络了，因此 Class 的值永远是 IN
  3. 记录类型：表示域名对应何种类型的记录，对于不同的记录类型，服务器想客户端返回的信息也会不同
    • 当类型为 A 时，表示域名对应的是 IP 地址
    • 当类型为 MX 时，表示域名对应的是邮件服务器

A 是 Address 的缩写，意思是“地址”，MX 是 Mail eXchange 的缩写，意思是“邮件交换”

当查询 www.lab.glasscom.com 对应的 IP 时

  • 客户端发送给 DNS 服务器的查询消息有
    1. 域名 = www.lab.glasscom.com
    2. Class = IN
    3. 记录类型 = A
  • DNS 服务器会把收到的三个值与已有记录作比对，当 3 项完全一致，把记录中的 192.0.2.226 返回给客户端

当查询 ton@glasscom.com 对应的服务器地址时

  • 客户端发送查询消息
    1. 域名 = glasscom.com
    2. Class = In
    3. 记录类型 = MX
  • DNS 服务器存有 “邮件服务器的优先级”——10 和 “域名”—— mail.glasscom.com
  • 其中域名还对应了 一个 IP 地址，一并会发给客户端

当一个邮件地址对应多个邮件服务器时，需要根据优先级来判断哪个邮件服务器是优先的。优先级数值小的邮件服务器代表更优先

二、域名的层次结构

互联网中存在着不计其数的服务器，将这些服务器的信息全部保存在一台 DNS 服务器中是不可能的。因此 DNS 服务器的工作方式是这样的：将信息分布保存在多台 DNS 服务器中，这些 DNS 服务器相互接力配合，从而查找出要查询的信息。

DNS 服务器中的所有信息都是按照域名以分层次的结构来保存的，域名都是用句点来分隔的，比如 www.lab.glasscom.com，越靠右的位置标示其层级越高

  • com 是顶级域
  • glasscom 是 com 的子域
  • lab 是 glasscom 的子域
  • www 是服务器名称

三、寻找响应的DNS服务器并获取IP地址

如何知道我们要访问的 Web 服务器信息归哪一台 DNS 服务管呢？互联网中有数万台 DNS 服务器，肯定不能一台一台挨个去找。

下面是一种思路

  • 负责管理 lab.glasscom.com 这个域的 DNS 服务器的 IP 注册到 glasscom.com 域的 DNS 服务器中
  • glasscom.com 域的 DNS 服务器的 IP 地址注册到 com 域的 DNS 服务器中
  • 这样就可以通过上级 DNS 服务器查询出下级 DNS 服务器的 IP 地址
  • 让所有的 DNS 服务器都保存有根域的 DNS 服务器信息，这样任何 DNS 服务器就能访问根域了

com、jp 这些域称为顶级域，看起来是最顶层了，实际非也。在互联网中，com 和 jp 的上面还有一级域，称为根域，根域没有自己的名字，因此在一般书写域名时经常被省略
如果要明确根域，应该像这样 www.lab.glasscom.com. 在域名的最后再加上一个 . ，它代表根域
根域的 DNS 服务器保管着 com、jp 等的 DNS 服务器信息
分配给根域 DNS 服务器的 IP 地址在全世界仅有 13 个

DNS 服务器之间的查询操作

  1. 客户端访问最近的一台DNS服务器
  2. 最近的一台DNS服务器问根域“www.lab.glasscom.com的IP地址是多少”，答“去问xxx.xxx.xxx.xxx吧”
  3. 最近的一台DNS服务器问com“www.lab.glasscom.com的IP地址是多少”，答“去问yyy.yyy.yyy.yyy吧”
  4. 最近的一台DNS服务器问glasscom“www.lab.glasscom.com的IP地址是多少”，答“去问zzz.zzz.zzz.zzz吧”
  5. 最近的一台DNS服务器问lab“www.lab.glasscom.com的IP地址是多少”，答“IP地址是aaa.aaa.aaa.aaa”
  6. 最近的一台DNS服务器高度客户端“www.lab.glasscom.com的IP地址是aaa.aaa.aaa.aaa”
  7. 然后客户端与Web服务器交流通信

四、通过缓存加快DNS服务器的响应

上面展示的基本原理，在实际互联网中，一台 DNS 服务器可以管理多个域的信息，因此并不是说每个域都有一台自己的 DNS 服务器，现实中上级域和下级域有可能共享同一台 DNS 服务器

此外，有时候并不需要从最上面的根域开始查找，因为 DNS 服务器有一个缓存功能，可以记住之前查询过的域名。如果要查询的域名和相关信息已经在缓存中，那么可以直接从缓存中得到所需的信息

并且当查询的域名不存在时，“不存在”这一响应结果也会被缓存。这样，当下次查询这个不存在的域名时，也可以快速响应

需要注意的是，当信息被缓存后，如果原本的注册信息变了，那就可能导致缓存的信息不正确，因此，DNS 服务器中保存的信息都设置有一个有效期

「@浪里淘沙的小法师」