引言
今天我們來聊聊DNS。
所謂域名系統（Domain Name System縮寫DNS，Domain Name被譯為域名）是因特網的一項核心服務，它作為可以將域名和IP地址相互映射的一個分布式數據庫,可以balabala..省略一萬字不表，因為這都不是重點！
重點只有一個，大廠經常問！
沒錯，正是因為DNS包含着很多大廠常考面試知識點！因此，煙哥認為很有必要再開一文說明。
正文
概念
DNS 的全稱是 Domain Name System 或者 Domain Name Service，它主要的作用就是將人們所熟悉的網址 (域名) “翻譯”成電腦可以理解的 IP 地址，這個過程叫做 DNS 域名解析。
打個比方，我們登百度的地址的時候，都是敲www.baidu.com，進行登陸，難道你會去敲IP地址登百度？明顯，域名容易記憶。
而且，一個域名往往對應多個DNS地址，如下圖所示
如果要全部都記住，嗯，我相信兄台記憶力一定十分驚人！
流程
接下來，就不得不說一道經典面試題了
其實回答很簡單(俗稱天龍八步)
- 1.根據域名，進行DNS域名解析；
- 2.拿到解析的IP地址，建立TCP連接；
- 3.向IP地址，發送HTTP請求；
- 4.服務器處理請求；
- 5.返回響應結果；
- 6.關閉TCP連接；
- 7.瀏覽器解析HTML；
- 8.瀏覽器布局渲染；
ps:由於本文不是講HTTP請求，我提幾個思考題，讀者自己去思考(沒錯，我就是故意不說，咬我啊！)
- 1、一個 TCP 連接可以對應幾個 HTTP 請求？(提示，這在問你HTTP1.0和1.1的區別)
- 2、一個 TCP 連接中 HTTP 請求發送可以一起發送么（比如一起發三個請求，再三個響應一起接收）？(提示，這就是在問你HTTP2.0和HTTP1.1協議的區別)
- 3、瀏覽器對同一Host建立TCP連接到數量有沒有限制？(拜托，一個網站那么多圖片，開一個TCP連接，按順序下載？那不是等到死？)
好了，不扯了，本文不是在講Http協議。
下面我們着重來說DNS解析這塊
解析
OK，着重說DNS解析這塊，流程圖如下
如圖所示，大致就是:瀏覽器輸入地址，然后瀏覽器這個進程去調操作系統某個庫里的gethostbyname函數(例如，Linux GNU glibc標准庫的gethostbyname函數)，然后呢這個函數通過網卡給DNS服務器發UDP請求，接收結果，然后將結果給返回給瀏覽器。
這張圖其實已經講明白大致的流程，但是細節上可能有些差異。
例如
- (1)我們在用chrome瀏覽器的時候，其實會先去瀏覽器的dns緩存里頭查詢，dns緩存中沒有，再去調用gethostbyname函數
- (2)gethostbyname函數在試圖進行DNS解析之前首先檢查域名是否在本地 Hosts 里，如果沒找到再去DNS服務器上查
不過，看到這里！請回憶下這兩道面試題？
現在，會回答了么？
什么，你還不懂怎么答？把文章拉到開頭。從頭看過。
不過呢，需要補充說明一下，DNS中也有一個地方用到了TCP協議。那就是區域傳送！
DNS的規范規定了2種類型的DNS服務器，一個叫主DNS服務器，一個叫輔助DNS服務器。在一個區中主DNS服務器從自己本機的數據文件中讀取該區的DNS數據信息，而輔助DNS服務器則從區的主DNS服務器中讀取該區的DNS數據信息。當一個輔助DNS服務器啟動時，它需要與主DNS服務器通信，並加載數據信息，這就叫做區傳送（zone transfer）。 這種情況下，使用TCP協議。
講到這里。其實面試官是可以深入追問的，如下所示
針對第一問，為什么域名解析用UDP協議?
因為UDP快啊！UDP的DNS協議只要一個請求、一個應答就好了。而使用基於TCP的DNS協議要三次握手、發送數據以及應答、四次揮手。但是UDP協議傳輸內容不能超過512字節。不過客戶端向DNS服務器查詢域名，一般返回的內容都不超過512字節，用UDP傳輸即可。
針對第二問，為什么區域傳送用TCP協議？
因為TCP協議可靠性好啊！你要從主DNS上復制內容啊，你用不可靠的UDP？
因為TCP協議傳輸的內容大啊，你用最大只能傳512字節的UDP協議？萬一同步的數據大於512字節，你怎么辦？
講到這里，我突然想到一個段子(沒辦法，頭腦中知識太多)！
這個問題，我們這里當段子來講，改天寫一篇《TCP/IP面試指南》！
三次握手：
兩次握手:
四次握手：
所以啊。三次握手資源最省(當段子看看就好)！扯回我們的DNS話題！
原理
現在，講最后一塊DNS解析域名的原理！這塊是重中之重！
先介紹linux下一個dig命令，以顯示解析域名的過程。
為了便於說明，我們來dig一下天貓的過程
dig www.tmall.com
結果如下圖所示
莫方，看不懂沒事。
現在我們來讀重點的兩段。第一段代表請求參數如下圖所示
這段為查詢內容。
DNS的查詢參數一般有三個
- (1)域名:服務器、郵件服務器(郵件地址中 @ 后面的部分)的名稱
- (2)Class:在設置DNS方案時，互聯網之外的網絡也考慮到了，而Class就是用來識別網絡的，不過現在只有互聯網，所以它的值永遠都是代表互聯網的IN
- (3)記錄類型:標識域名對應何種類型的記錄。類型為A,表示域名對應的IP地址。類型為MX時,表示域名對應的是郵件服務器。類型為PTR,表示根據IP地址反查域名。類型為CNAME,表示查詢域名相關別名。
當然，你這個時候要問我一個問題啦(注意上圖紅框)
煙哥，我輸入的明明是www.tmall.com可是命令里解析的地址是www.tmall.com.啊,多了一個.的符號啊?這個.符號是什么意思呢？
於是乎，又扯了一道經典面試題
OK，好，要講明白這個問題。我們要先把域名的結構講清楚！
www.tmall.com對應的真正的域名為www.tmall.com.。末尾的.稱為根域名，因為每個域名都有根域名，因此我們通常省略。
根域名的下一級，叫做"頂級域名"（top-level domain，縮寫為TLD），比如.com、.net；
再下一級叫做"次級域名"（second-level domain，縮寫為SLD），比如www.tmall.com里面的.tmall，這一級域名是用戶可以注冊的；
再下一級是主機名（host），比如www.tmall.com里面的www，又稱為"三級域名"，這是用戶在自己的域里面為服務器分配的名稱，是用戶可以任意分配的。
那么解析流程就是分級查詢！
(1)先在本機的DNS里頭查，如果有就直接返回了。本機DNS就是下面這個東東
(2)本機DNS里頭發現沒有，就去根服務器里查。根服務器發現這個域名是屬於com域，，因此根域DNS服務器會返回它所管理的com域中的DNS 服務器的IP地址，意思是“雖然我不知道你要查的那個域名的地址，但你可以去com域問問看”
(3)本機的DNS接到又會向com域的DNS服務器發送查詢消息。com 域中也沒有www.tmall.com這個域名的信息，和剛才一樣，com域服務器會返回它下面的tmall.com域的DNS服務器的IP地址。
以此類推，只要重復前面的步驟，就可以順藤摸瓜找到目標DNS服務器
ps:溫馨提醒，dig +trace www.tmall.com 可以看到解析過程。有興趣的讀者，自己實驗一下。
扯了那么多東西，我們來看第二段內容，也就是響應體的部分！
如下所示
很明顯，第一行就是說www.tmall.com有一個別名是www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com。后面幾行就是這個www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址的真實IP。
為什么天貓要設一個別名到www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址呢？
於是乎，又一道經典面試題出現
說句實在話，我當初第一眼，見到這題的時候，我覺得應該是方便cdn配置。
回到我們的例子，如果煙哥的猜測正確，www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com這個地址，應該是淘寶的一個cdn地址。
因此，我特意去查了域名備案記錄。如下圖所示
果然，就是一個淘寶的cdn環境。
那么這么配有什么好處呢？
唉，這題當思考題，快過來探討留言！
總結
本文講了DNS的一些常見知識點，希望大家有所收獲。如果有其他關於DNS的問題，歡迎留言咨詢。
(啊，呸，我就隨便說說，不要當真，千萬別問，萬一我不會，不是暴露了我是個水貨)！