1. 域名解析

就像 IP 地址必须转换成 MAC 地址才能访问主机一样,域名也必须要转换成 IP 地址,这个过程就是“域名解析”。

目前全世界有几亿个站点,有几十亿网民,而每天网络上发生的 HTTP 流量更是天文数字。这些请求绝大多数都是基于域名来访问网站的,所以 DNS 就成了互联网的重要基础设施,必须要保证域名解析稳定可靠、快速高效。

DNS 的核心系统是一个三层的树状、分布式服务,基本对应域名的结构:
根域名服务器(Root DNS Server):管理顶级域名服务器,返回“com”“net”“cn”等顶级域名服务器的 IP 地址;

顶级域名服务器(Top-level DNS Server):管理各自域名下的权威域名服务器,比如 com 顶级域名服务器可以返回 apple.com 域名服务器的 IP 地址;

权威域名服务器(Authoritative DNS Server):管理自己域名下主机的 IP 地址,比如 apple.com 权威域名服务器可以返回 www.apple.com 的 IP 地址。
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在这里根域名服务器是关键,它必须是众所周知的,否则下面的各级服务器就无从谈起了。目前全世界共有 13 组根域名服务器,又有数百台的镜像,保证一定能够被访问到。

有了这个系统以后,任何一个域名都可以在这个树形结构里从顶至下进行查询,就好像是把域名从右到左顺序走了一遍,最终就获得了域名对应的 IP 地址。

例如,你要访问“www.apple.com”,就要进行下面的三次查询:

  1. 访问根域名服务器,它会告诉你“com”顶级域名服务器的地址;
  2. 访问“com”顶级域名服务器,它再告诉你“apple.com”域名服务器的地址;
  3. 最后访问“apple.com”域名服务器,就得到了“www.apple.com”的地址。


虽然核心的 DNS 系统遍布全球,服务能力很强也很稳定,但如果全世界的网民都往这个系统里挤,即使不挤瘫痪了,访问速度也会很慢。所以在核心 DNS 系统之外,还有两种手段用来减轻域名解析的压力,并且能够更快地获取结果,基本思路就是“缓存”。
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2. 域名玩法

  1. 重定向”。因为域名代替了 IP 地址,所以可以让对外服务的域名不变,而主机的 IP 地址任意变动。当主机有情况需要下线、迁移时,可以更改 DNS 记录,让域名指向其他的机器。比如,你有一台“buy.tv”的服务器要临时停机维护,那你就可以通知 DNS 服务器:“我这个 buy.tv 域名的地址变了啊,原先是 1.2.3.4,现在是 5.6.7.8,麻烦你改一下。”DNS 于是就修改内部的 IP 地址映射关系,之后再有访问 buy.tv 的请求就不走 1.2.3.4 这台主机,改由 5.6.7.8 来处理,这样就可以保证业务服务不中断。
  1. 因为域名是一个名字空间,所以可以使用 bind9 等开源软件搭建一个在内部使用的 DNS,作为名字服务器。这样我们开发的各种内部服务就都用域名来标记,比如数据库服务都用域名“mysql.inner.app”,商品服务都用“goods.inner.app”,发起网络通信时也就不必再使用写死的 IP 地址了,可以直接用域名,而且这种方式也兼具了第一种“玩法”的优势。
  1. 基于域名实现的负载均衡,第一种方式,因为域名解析可以返回多个 IP 地址,所以一个域名可以对应多台主机,客户端收到多个 IP 地址后,就可以自己使用轮询算法依次向服务器发起请求,实现负载均衡。第二种方式,域名解析可以配置内部的策略,返回离客户端最近的主机,或者返回当前服务质量最好的主机,这样在 DNS 端把请求分发到不同的服务器,实现负载均衡。
  1. 域名屏蔽”,对域名直接不解析,返回错误,让你无法拿到 IP 地址,也就无法访问网站;
  2. 域名劫持”,也叫“域名污染”,你要访问 A 网站,但 DNS 给了你 B 网站。

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