理解 DNS 的三种查询方式

时间 2019-11-08

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先来简单介绍下 DNS (Domain Name System) ， DNS 是一个协议，准确的说是一个基于 UDP 的应用层协议。主要用途是将一个域名解析成 IP 地址，这个过程叫作域名解析 (Name resolution)。浏览器

本文主要简单介绍下 DNS 的三种查询方式：缓存

递归查询
迭代查询
非递归查询

咱们把 DNS 查询看成一个故事的话，一个完整的故事须要有参与的角色和发生的事件服务器

角色

Client

这里忽略浏览器以及操做系统，client 这里单纯的抽象表示一个请求者网络

DNS Server

除了发起请求的 Client，DNS 查询通过的别的节点基本都是 DNS 服务器ide

DNS Resolver

其实 Resolver 也是 DNS 服务器，可是它比较特别，咱们把接受 Recursive Query 的 DNS 服务器称为 Resolver。不少 DNS 服务器处于性能考虑，不会接受 Recursive 请求，只接受 Iterative 请求，不能成为 Resolver性能

ISP (Internet Service Provider)

网络服务提供商，在中国的话就好比电信，网通等等操作系统

根域名服务器 (Root Name Server)

全球一共 13 台，负责返回顶级域 (.com 等) 的权威域名服务器地址设计

顶级域名服务器 (Top Level Domain Name Server)

负责返回一级域 (好比 example.com) 的权威域名服务器地址3d

权威域名服务器 (Authoritative Name Server)

负责返回其域名下的 Address 记录 (A record)code

事件

递归查询 (Recursive query)

递归查询是这么一种查询方式，通常发生在 Client 请求 DNS Server。Client 发出一个域名解析的请求，DNS Server 必须返回对应的 IP 地址，或者返回找不到的错误。

迭代查询 (Iterative query)

迭代查询通常发生在 DNS Server 之间，当 Client 发出域名解析的请求后，DNS Server 须要给予最佳答案，这个最佳答案多是"距离最近"的顶级域名服务器，也能是权威域名服务器。不管如何，Client 须要对返回结果再次发起请求，知道得到最终结果。

非递归查询 (Non-recursive query)

非递归查询发生在 Client 和 DNS Server 之间，指的是，请求的 DNS Server 已经知道答案，直接返回。这里可能有两种状况，一种是 DNS Server 本机缓存了对应的 IP，或者是缓存了对应的域名的权威服务器。第二种状况只须要再发一次请求，便可拿到结果返回。

故事

小明在 Laptop 的浏览器输入了 example.com，在没有任何缓存的状况下，laptop 做为 Client 向 Router 发出 DNS 递归查询请求，要求 Router 必须返回这个域名的 IP。Router 在什么都不知道的状况下，继续向 ISP 发起对 example.com 的 递归查询，ISP 的 DNS server 在收到请求后，会依次对 Root Name Server，TLD Name Server，Authoritative Name Server 等发起 迭代查询，最终返回咱们要的结果。

其中根域名服务器会返回顶级域名服务器 (.com) 的 IP 地址，TLD 会返回 example.com 的权威域名服务器的 IP 地址，最后向 example.com 的权威域名服务器发起查询请求会获得最终的结果，即example.com 的服务器地址

能够看到这里在 Client 到 ISP 之间的 DNS 查询请求都是递归查询求，而 ISP 从根域名服务器开始的查询都是迭代查询。这样的查询方式的设计是为了保证性能，由于递归查询对服务器的压力要远大于迭代查询。

这里简单介绍下路由器这个角色，通常来讲咱们会使用 DHCP 协议，ISP 会给咱们指定一个 DNS Server 做为 Resolver。可是由于咱们使用路由器，路由器会拦截这个 DNS Server，同时分配路由器本身的 IP 做为咱们计算机的 DNS Server。这样最后结果就是像上面说的，全部的 DNS 请求都经过路由器。固然咱们能够本身指定计算机的 DNS 服务器，好比 Google 的 8.8.8.8，这样咱们的 Resolver 就变成的指定的 DNS 服务器，而不会经过路由器。固然最好仍是用路由器，由于路由器会替咱们作缓存。