基本概念

DNS概念

DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写，是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

域名的分层结构

由于因特网的用户数量较多，所以因特网在命名时采用的是层次树状结构的命名方法。任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名(domain name)。这里，“域”(domain)是名字空间中一个可被管理的划分。从语法上讲，每一个域名都是有标号(label)序列组成，而各标号之间用点(小数点)隔开。域名可以划分为各个子域，子域还可以继续划分为子域的子域，这样就形成了顶级域、主域名、子域名等。关于域名层次结构如下图：

举例：
•“.com”是顶级域名；
•“aliyun.com”是主域名（也可称托管一级域名），主要指企页名；
•“example.aliyun.com”是子域名（也可称为托管二级域名）；
•“www.example.aliyun.com” 是子域名的子域（也可称为托管三级域名）。

DNS的分层结构

域名是分层结构，域名DNS服务器也是对应的层级结构。有了域名结构，还需要有域名DNS服务器去解析域名，且是需要由遍及全世界的域名DNS服务器去解析，域名DNS服务器实际上就是装有域名系统的主机。域名解析过程涉及4个DNS服务器，分别如下：

注释：

1. 每个层的域名上都有自己的域名服务器，最顶层的是根域名服务器
2. 每一级域名服务器都知道下级域名服务器的IP地址，以便于一级一级向下查询

DNS解析过程

DNS查询的结果通常会在本地域名服务器中进行缓存，如果本地域名服务器中有缓存的情况下，则会跳过如下DNS查询步骤，很快返回解析结果。下面的示例则概述了本地域名服务器没有缓存的情况下，DNS查询所需的8个步骤：
1、用户在Web浏览器中输入“example.com”， 则由本地域名服务器开始进行递归查询。
2、 本地域名服务器采用迭代查询的方法，向根域名服务器进行查询 。
3、根域名服务器告诉本地域名服务器，下一步应该查询的顶级域名服务器.com TLD的IP地址
4、本地域名服务器向顶级域名服务器.com TLD进行查询
5、.com TLD服务器告诉本地域名服务器，下一步查询example.com权威域名服务器的IP地址
6、本地域名服务器向example.com权威域名服务器发送查询
7、example.com权威域名服务器告诉本地域名服务器所查询的主机IP地址
8、本地域名服务器最后把查询的IP地址响应给web浏览器

一旦DNS查询的8个步骤返回了example.com的IP地址，浏览器就能够发出对网页的请求：

9、浏览器向IP地址发出HTTP请求
10、该IP处的web服务器返回要在浏览器中呈现的网页

DNS术语

递归查询

是指DNS服务器在收到用户发起的请求时，必须向用户返回一个准确的查询结果。如果DNS服务器本地没有存储与之对应的信息，则该服务器需要询问其他服务器，并将返回的查询结构提交给用户。

迭代查询

是指DNS服务器在收到用户发起的请求时，并不直接回复查询结果，而是告诉另一台DNS服务器的地址，用户再向这台DNS服务器提交请求，这样依次反复，直到返回查询结果。

DNS缓存

DNS缓存是将解析数据存储在靠近发起请求的客户端的位置，也可以说DNS数据是可以缓存在任意位置，最终目的是以此减少递归查询过程，可以更快的让用户获得请求结果。

TTL

英文全称Time To Live ，这个值是告诉本地域名服务器，域名解析结果可缓存的最长时间，缓存时间到期后本地域名服务器则会删除该解析记录的数据，删除之后，如有用户请求域名，则会重新进行递归查询/迭代查询的过程。

IPV4、IPV6双栈技术

双栈英文Dual IP Stack，就是在一个系统中可同时使用IPv6/ IPv4这两个可以并行工作的协议栈

TLD Server

英文全称Top-level domains Server，指顶级域名服务器。

DNS Resolver

指本地域名服务器，它是DNS查找中的第一站，是负责处理发出初始请求的DNS服务器。运营商ISP分配的DNS、谷歌8.8.8.8等都属于DNS Resolver。

Root Server

指根域名服务器，当本地域名服务器在本地查询不到解析结果时，则第一步会向它进行查询，并获取顶级域名服务器的IP地址。

DNS Query Flood Attack

指域名查询攻击，攻击方法是通过操纵大量傀儡机器，发送海量的域名查询请求，当每秒域名查询请求次数超过DNS服务器可承载的能力时，则会造成解析域名超时从而直接影响业务的可用性。

URL转发

英文 Url Forwarding，也可称地址转向，它是通过服务器的特殊设置，将一个域名指向到另外一个已存在的站点

edns-client-subnet

google提交了一份DNS扩展协议，允许DNS resolver传递用户的ip地址给authoritative DNS server.

DNSSEC

域名系统安全扩展（DNS Security Extensions），简称DNSSEC。它是通过数字签名来保证DNS应答报文的真实性和完整性，可有效防止DNS欺骗和缓存污染等攻击，能够保护用户不被重定向到非预期地址，从而提高用户对互联网的信任。