前言

web前端你必须了解的DNS，下面讲解DNS的一些过程和由来以及产生的安全问题
关键词：DNS是什么、DNS的分布式、层次数据库、本地DNS服务器、DNS递归查询和迭代查询、DNS缓存、DNS劫持

什么是DNS

DNS即域名系统，全称是Domain Name System。当我们在浏览器输入一个URL地址的时候，浏览器要向这个URL的主机名对于的服务器发起请求，就得知道服务器的IP。对于浏览器来说，DNS的作用就是将主机名转换为IP地址。

DNS是：

  1. 一个由分层的DNS服务器实现的分布式数据库
  2. 一个使得主机能够查阅分布式数据库的应用层协议

也就是 DNS是一个应用层的协议，我们发送一个请求，其中包含我们要查询的主机名，他就会给我们返回这个主机名对应的IP。

其次，DNS是一个分布式数据库，整个DNS由分散在世界各地的很多台DNS服务器组成，每台DNS服务器上面都保存了一些数据，这些数据可以让我们查到最终主机名对应的IP

所以DNS的查询过程，本质上就是去向这些DNS服务器访问，直到查到这个IP为止。

分布式、层次数据库

什么是分布式

因为所有的主机不可能全部ip都放在一台dns服务器上面，所以就一台一台分出来，每台存储不同的数据，负责不同的映射。

什么是层次

DNS服务器有三种类型：根DNS服务器，顶级域DNS服务器和权威NDS服务器，

  • 根DNS服务器
    首先我们要明确根域名是什么？比如www.baidu.com其实他的根域名是被隐藏的。真正的根域名是www.baidu.com.root后面的.root

那么根DNS服务器的作用是什么?就是管理他的下一级，也就是顶级域DNS服务器。通过询问根DNS服务器，我们能查到该主机名对应的顶级域的ip是多少，从而继续向顶级域请求了解他的下一层。

  • 顶级域服务器
    除了前面提到的com是顶级域名，常见的顶级域名还有cn，org，edu等。然后顶级域管理的是权威DNS

  • 权威DNS
    由各大厂商负责管理的域名，它可以返回最终的一个IP

服务器之间是如何继续交互的，继续往下看：

本地DNS服务器

上一层没有讲到本地DNS服务器，是因为他严格意义上不属于DNS的层次结构。

什么是本地DNS服务器？

每个ISP都有一台本地DNS服务器，比如小区，大学，机构等。都有一台或多台本地DNS服务器。当主机发出DNS请求的时候，该请求被发往本地DNS服务器，本地DNS服务器代理这些请求，将它们转发到DNS服务器中。好比Nginx

递归查询 迭代查询

其中com是顶级域名 n是权威域名

这个过程中，主机向本地DNS服务器请求就是递归查询
本地服务器向根DNS，顶级DNS和权威DNS发出的请求就是迭代查询
迭代的特点就是所有的都是由本地DNS发出 所有的接收也是回到本地DNS

当然不是所有的DNS查询都是这样的模式 DNS查询可以是递归的，也可以是迭代的 如下图就只是递归的

DNS缓存

为了让我们更快的拿到想要的IP，DNS广泛使用了缓存技术。DNS的缓存原理就是，在一个DNS查询的过程中，某台DNS收到了一个DNS应答的时候，就能将映射缓存到本地，下次查询就能直接用到缓存的内容。

but 缓存不是永久的，他也会定时删除。

所以有了缓存，很多时候都绕开了根DNS，所以需要向根DNS发起的查询请求很少。

DNS解析优化

主要分为两个方案

  • DNS预解析
  • 减少DNS请求

DNS预解析

DNS解析也需要时间的，可以通过预解析的方式来预先获取域名所对应的IP

link方式：手动解析

1
<link rel="dns-prefetch" href="//blog.poetries.top">

meta方式：https自动解析
1
<meta http-equiv="x-dns-prefetch-control" content="on">

设置响应头：自动解析
1
ctx.set('X-DNS-Prefetch-Control', 'on')

DNS劫持

域名劫持就是在劫持的范围内拦截解析的请求，分析请求的域名，把审查范围之外的请求放行，否则直接返回假的IP地址或者什么也不做使其失去响应，效果就是特定的网址不能访问或者访问的是假的网址

域名劫持会影响用户体验，一方面还有可能被诱骗到冒牌网站进行登陆导致隐私泄漏

DNS可以有本地DNS劫持，路由DNS劫持，攻击DNS服务器

解决方法

  1. 加强本地的计算机病毒检查，开启防火墙，防止恶意软件，木马感染计算机等。
  2. 改变路由器默认密码，防止攻击者修改路由器的DNS配置指向恶意的DNS服务器。
  3. 企业可以准备两个or以上的域名，一个挂了用另外一个
  4. 用HTTP DNS 代替Local DNS

总结

DNS的内容其实讲深了还是很多的，但是基本的原理和概念还是要清楚，熟悉一下DNS解析的过程以及这个递归和迭代，关于域名这块以后还是会出文章，有购买域名的打算。