DNS遞歸查詢和迭代查詢


基礎知識

1.域名系統

 

 2.域名服務器

域名解析過程

1.在瀏覽器中輸入www.qq.com域名,操作系統會先檢查自己本地的hosts文件是否有這個網址映射關系,如果有,就先調用這個IP地址映射,完成域名解析。


2.如果hosts里沒有這個域名的映射,則查找本地DNS解析器緩存,是否有這個網址映射關系,如果有,直接返回,完成域名解析。


3.如果hosts與本地DNS解析器緩存都沒有相應的網址映射關系,首先會找TCP/IP參數中設置的首選DNS服務器,在此我們叫它本地DNS服務器,

此服務器收到查詢時,如果要查詢的域名,包含在本地配置區域資源中,則返回解析結果給客戶機,完成域名解析,此解析具有權威性。


4.如果要查詢的域名,不由本地DNS服務器區域解析,但該服務器已緩存了此網址映射關系,則調用這個IP地址映射,完成域名解析,此解析不具有權威性。



5.如果本地DNS服務器本地區域文件與緩存解析都失效,則根據本地DNS服務器的設置(是否設置轉發器)進行查詢,

如果未用轉發模式,本地DNS就把請求發至 “根DNS服務器”,“根DNS服務器”收到請求后會判斷這個域名(.com)是誰來授權管理,並會返回一個負責該頂級域名服務器的一個IP。

本地DNS服務器收到IP信息后,將會聯系負責.com域的這台服務器。這台負責.com域的服務器收到請求后,如果自己無法解析,

它就會找一個管理.com域的下一級DNS服務器地址(qq.com)給本地DNS服務器。當本地DNS服務器收到這個地址后,就會找qq.com域服務器,重復上面的動作,進行查詢,直至找到www.qq.com主機。


6.如果用的是轉發模式,此DNS服務器就會把請求轉發至上一級DNS服務器,由上一級服務器進行解析,上一級服務器如果不能解析,或找根DNS或把轉請求轉至上上級,以此循環。

不管是本地DNS服務器用是是轉發,還是根提示,最后都是把結果返回給本地DNS服務器,由此DNS服務器再返回給客戶機。

遞歸查詢與迭代查詢

 一、主機向本地域名服務器的查詢一般都是采用遞歸查詢。

        所謂遞歸查詢就是:如果主機所詢問的本地域名服務器不知道被查詢的域名的IP地址,那么本地域名服務器就以DNS客戶的身份,

        向其它根域名服務器繼續發出查詢請求報文(即替主機繼續查詢),而不是讓主機自己進行下一步查詢。

        因此,遞歸查詢返回的查詢結果或者是所要查詢的IP地址,或者是報錯,表示無法查詢到所需的IP地址。

 

二、本地域名服務器向根域名服務器的查詢的迭代查詢。

       迭代查詢的特點:當根域名服務器收到本地域名服務器發出的迭代查詢請求報文時,要么給出所要查詢的IP地址,要么告訴本地服務器:“你下一步應當向哪一個域名服務器進行查詢”。

        然后讓本地服務器進行后續的查詢。根域名服務器通常是把自己知道的頂級域名服務器的IP地址告訴本地域名服務器,讓本地域名服務器再向頂級域名服務器查詢。

        頂級域名服務器在收到本地域名服務器的查詢請求后,要么給出所要查詢的IP地址,要么告訴本地服務器下一步應當向哪一個權限域名服務器進行查詢。

        最后,知道了所要解析的IP地址或報錯,然后把這個結果返回給發起查詢的主機

 

 

 

遞歸:客戶端只發一次請求,要求對方給出最終結果。

迭代:客戶端發出一次請求,對方如果沒有授權回答,它就會返回一個能解答這個查詢的其它名稱服務器列表,

          客戶端會再向返回的列表中發出請求,直到找到最終負責所查域名的名稱服務器,從它得到最終結果。

授權回答:向dns服務器查詢一個域名,剛好這個域名是本服務器負責,返回的結果就是授權回答。

 

從遞歸和迭代查詢可以看出:

客戶端-本地dns服務端:這部分屬於遞歸查詢。

本地dns服務端---外網:這部分屬於迭代查詢。

遞歸查詢時,返回的結果只有兩種:查詢成功或查詢失敗.

迭代查詢,又稱作重指引,返回的是最佳的查詢點或者主機地址.

 

工具和命令

相關的工具和命令: dig,nslookup,host等.其中以dig命令的功能最為強大和靈活.

 

dig命令典型應用形如: 

dig  @server   name  type

@server: 指定域名服務器

   name:指定查詢請求資源的域名

   type:指定查詢類型,如A、CNAME、SRV、MX、SIG等,如果不指定type,默認為A

 

查詢某個域名解析的全過程:(此時為迭代查詢)

$ dig @8.8.8.8  163.com +trace

 

DNS緩存機制

關於DNS緩存的機制,有一篇非常詳細的文章What really happens when you navigate to a URL

簡單來說,一條域名的DNS記錄會在本地有兩種緩存:瀏覽器緩存和操作系統(OS)緩存。在瀏覽器中訪問的時候,會優先訪問瀏覽器緩存,

如果未命中則訪問OS緩存,最后再訪問DNS服務器(一般是ISP提供),然后DNS服務器會遞歸式的查找域名記錄,然后返回。

DNS記錄會有一個ttl值(time to live),單位是秒,意思是這個記錄最大有效期是多少。經過實驗,OS緩存會參考ttl值,但是不完全等於ttl值,

而瀏覽器DNS緩存的時間跟ttl值無關,每種瀏覽器都使用一個固定值。

 
這里有一篇文章,做過詳細的測試Why Web Browser DNS Caching Can Be A Bad Thing

 

Windows訪問DNS后會把記錄保存一段短暫的時間,

可通過ipconfig /displaydns 查看windows的DNS緩存、通過ipconfig /flushdns來清除。

 


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