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DNS原理及解析过程

什么是DNS？

DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它所提供的服务是用来将主机名和域名转换为IP地址的工作。

DNS的获取流程

简单版

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用户输入域名 -> 浏览器缓存查询 -> 系统缓存查询 -> 路由器缓存查询 -> ISP DNS 缓存查询 -> 根域名服务器查询 -> 顶级域名服务器查询 -> 二级域名服务器查询 -> 三级域名服务器查询 -> 获取IP地址并返回

详细版

DNS是应用层协议，事实上他是为其他应用层协议工作的，包括不限于HTTP和SMTP以及FTP，用于将用户提供的主机名解析为ip地址。具体过程如下：

  1. 用户主机上运行着DNS的客户端，就是我们的PC机或者手机客户端运行着DNS客户端了

  2. 浏览器将接收到的url中抽取出域名字段，就是访问的主机名，比如 www.lab.glasscom.com , 并将这个主机名传送给DNS应用的客户端

  3. DNS客户机端向DNS服务器端发送查询报文，报文中包含着要访问的主机名字段（中间包括一些列缓存查询以及分布式DNS集群的工作）,具体查询流程如图（图片来自《网络是怎样连接的》）：具体查询流程

  4. 该DNS客户机会收到一份回答报文，其中包含有该主机名对应的IP地址

  5. 一旦该浏览器收到来自DNS的IP地址，就可以向该IP地址定位的HTTP服务器发起TCP连接，即可进行网站访问

DNS 查询以各种不同的方式进行解析。客户机有时也可通过使用从以前查询获得的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询，也可代表请求客户机来查询或联系其他 DNS 服务器，以完全解析该名称，并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。

另外，客户机自己也可尝试联系其他的 DNS 服务器来解析名称。如果客户机这么做，它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询，该过程称作迭代，即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。

总之，如果要访问的 Web 服务器已经在 DNS 服务器上注册，那么这条记录就能够被找到，然后其 IP 地址会被写入响应消息并返回给客户端。接下来，消息经过网络到达客户端，再经过协议栈被传递给解析器，然后解析器读取出消息取出 IP 地址，并将 IP 地址传递给应用程序。

顺带一提

向 DNS 服务器发送消息时，我们当然也需要知道 DNS 服务器的 IP 地址。只不过这个 IP 地址是作为 TCP/IP 的一个设置项目事先设置好的，不需要再去查询了。

参考文献