最全DNS域名解析流程及域名注册（细节！）

DNS详解

DNS解析流程详解

图 1 DNS解析流程图

​ 1.客户机上的用户在应用程序(如web浏览器)中输入网址。应用程序首先检查其浏览器缓存，如果缓存中有，则这个域名解析过程就结束。如果浏览器缓存中没有，浏览器会查找本地的hosts文件是否有这个映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。如果没有，应用程序则调用客户机上的解析器，解析器先向其内部的缓存进行查询，如果没有，则创建一个包含服务器名称的DNS递归查询消息，并将其传输到在计算机的TCP/IP配置中确定的DNS服务器（命令行中输入“ipconfig -all”回车，可以查看到，见图2），如图1中的本地DNS服务器所示。这个专门的递归解析器（本地DNS服务器）性能都会很好，它们一般都会缓存域名解析结果，当然缓存时间是受到域名的失效时间控制的。大约80%的域名解析到这里就结束了，所以本地DNS服务器主要承担了域名的解析工作。

客户端通常是一个存根解析器 - 内置于操作系统的简单解析器

缓存：用于存储解析后的IP地址。当客户端申请一个需要解析为IP地址的名称时，在向其DNS服务器发送请求之前，它首先检查其本地缓存。

hosts文件：这种操作系统级别的域名解析规程也被很多黑客利用，通过修改hosts文件里的内容把特定的域名解析到他指定的ip地址上，造成所谓的域名劫持。所以在windows中将hosts文件设置成了readonly，防止被恶意篡改。

本地DNS服务器：一般默认设置情况下DNS为DHCP分配到的运营商的服务器地址。如果电脑和运营商之间还加了无线或者有线路由，那极有可能路由器本身还内置了一个DNS转发器，它的作用是将发往他所有的DNS请求转发到上层DNS，也就是上层ISP的DNS。此时由于路由器本身也接管了下挂电脑的DHCP服务，所以它分配给下面电脑的DNS地址就是它自身。实际上就是路由器自身，而路由器的DNS转发器将请求转发到上层ISP的DNS。所以这里说DNS是局域网或者是运营商的都可以（因为最终都是转发到运营商）。（注意细节：路由器的DNS转发器在什么情况下将请求转发到上层ISP的DNS？）

最初的时候，解析器至少有一个NS的地址。由于 DNS 根区域位于 DNS 层次结构的顶部，因此递归解析器无法在 DNS 查找中被引导到这些位置。因此，每个 DNS 解析器都在其软件中内置了 13 个 IP 根服务器地址的列表。每次发起 DNS 查找时，递归器的第一个通信就是与这 13 个 IP 地址之一进行的。

图 2 使用手机热点连接笔记本电脑查询得到的DNS服务器地址

​ 2.本地DNS服务器在接收到查询后，检查其资源记录，以确定它是否是包含所请求服务器名称所在区域的权威源。如果区域文件（主文件）中有，则返回结果，该解析具有权威性。如果没有，则向缓存中查询，如果没有，并且未用转发模式，则DNS服务器将生成一个迭代查询并将其提交到13台根名称服务器中的一台，如图1所示。根名称服务器检查本地DNS服务器请求的域名，并查询其资源记录（判断这个域名(.com)是谁来授权管理），以确定该名称的顶级域名的地址。然后根名称服务器向本地DNS服务器发送应答（即该域对应的顶级域服务器所在地址），即对该顶级域服务器地址的一个引用。

​ 如果本地DNS服务器中没有查询到，有两种方法可以继续查询：一种是直接转发查询请求到根域DNS服务器，进行迭代查询。还有一种就是直接将请求转发给其他DNS服务器。将本地DNS服务器无法解析的查询转发给网络上的其它DNS服务器，该DNS服务器即被指定为转发器。当本地DNS服务器将查询转发给转发器时，这种查询通常为递归查询。通过将DNS服务器指定为转发器，该服务器负责所有外部DNS解析，并且可以建立外部地址的缓存，从而减少了查询递归解析器的需求并减少了流量。对于可用带宽有限的小型公司，DNS转发可以通过减少带宽使用和提高DNS请求的执行速度来提高网络效率。通过DNS转发处理内部地址的子集通常也很有用。对于具有多个域和子域的较大的Intranet，使用专用服务器处理对这些域的子集的DNS请求可能会更加有效，专用服务器将使用条件DNS转发将请求转发到该专用服务器。

​ 递归名称服务器（本地DNS服务器）中的根名称服务器信息是需要管理员提前配置的，需要一个包含根名称服务器的域名和IP地址的根提示文件。根提示使非根域的DNS服务器可以查找到根域DNS服务器。

一个DNS服务器向另一个DNS服务器发送名称解析请求的过程称为引用（referrals）。在DNS名称解析过程中，引用是必不可少的。

全球共有13台根域名服务器。这13台根域名服务器中名字分别为“A”至“M”，其中10台设置在美国，另外各有一台设置于英国、瑞典和日本。1个为主根服务器，放置在美国。其余12个均为辅根服务器，其中9个放置在美国，欧洲2个，位于英国和瑞典，亚洲1个，位于日本。一个域名必须首先经过根数据库的解析后，才能转到顶级域名服务器进行解析。这些服务器使用Anycast 路由基于负荷和距离分发请求。目前，地球上每座有人生活的大陆上都分布着 600 多台 DNS 根服务器。根区域的最终权限属于国家电信和信息管理局 (NTIA)，后者是美国商务部的一部分。NTIA 将根区域的管理委托给 Internet 名称与数字地址分配机构 (ICANN)。

有 13 个不同的 IP 地址为 DNS 根区域提供服务，并且全球有数百个冗余根服务器来处理对根区域的请求。

**在极少数情况下，根服务器将必须更新其 IP 地址。**在这种情况下，递归解析器可以继续使用根区域中的其他 12 个 IP 地址执行 DNS 查找，直到它们的软件更新为所有 13 台服务器的正确地址为止。

13台根域名服务器地址：

A，INTERNIC.NET（美国弗吉尼亚州），IP地址：198.41.0.4

B，美国信息科学研究所（美国加利弗尼亚州），IP地址：128.9.0.107

C，PSINet公司（美国弗吉尼亚州），IP地址：192.33.4.12

D，马里兰大学（美国马里兰州） IP地址：128.8.10.90

E，美国航空航天管理局（美国加利弗尼亚州），IP地址：192.203.230.10

F，因特网软件联盟（美国加利弗尼亚州），IP地址：192.5.5.241

G，美国国防部网络信息中心（美国弗吉尼亚州），IP地址：192.112.36.4

H，美国陆军研究所（美国马里兰州），IP地址：128.63.2.53

I，Autonomica公司（瑞典斯德哥尔摩），IP地址：192.36.148.17

J，VeriSign公司（美国弗吉尼亚州），IP地址：192.58.128.30

K，RIPE NCC（英国伦敦），IP地址：193.0.14.129

L，IANA（美国弗吉尼亚州），IP地址：198.32.64.12

M，WIDE Project（日本东京），IP地址：202.12.27.33

​ 3.本地DNS服务器现在拥有请求名称的顶级域服务器地址，然后生成一个新的迭代查询并将其传输到顶级域服务器，如图1所示。顶级域服务器检查请求名称中的二级域，并将包含该二级域的权威域名服务器地址的引用传送回客户机的DNS服务器。

引用（referrals）：表示对查询的响应，该响应不包含答案部分（为空），但包含一个或多个权威域名服务器，这些域名服务器更加接近所需查询的问题。该响应通常（总是来自根服务器和顶级域名服务器）在“附加信息”部分中包含所提供服务器的IP地址。（“授权”-服务器名称、“响应信息”-IP地址）

​ 4.本地DNS服务器生成另一个迭代查询，并将其传输到二级域服务器，如图1所示。如果二级域服务器是包含请求名称的区域的权威服务器，那么它会查询其资源记录以确定请求域名的IP地址，并将其以应答消息的形式发送回该本地DNS服务器。

​ 5.本地DNS服务器接收来自二级域服务器的权威服务器的应答，将IP地址传回客户机系统上的解析器，同时缓存被请求系统的IP地址和特定域的权威服务器的地址，如图1所示。解析器将地址转发给应用程序，然后应用程序可以与用户指定的服务器进行IP通信。

域名注册

​ 域名注册商是处理域名保留以及为这些域名分配IP地址的公司。域名是用于访问网站的字母数字别名。

​ 注册管理机构是管理顶级域（TLD）的组织，例如以 .com 和 .net 结尾的域。这些注册管理机构由 Internet 编号分配机构（IANA）管理，后者是 Internet 名称与数字地址分配机构（ICANN）的一个部门。

​ 注册管理机构将域名注册的商业销售委托给注册商。例如，VeriSign是 “.com”域的注册商。当注册商向用户出售“.com”域名注册时，注册商必须通知 VeriSign 以便正确保留该域。注册商还必须向 VeriSign 支付费用，该费用已计入注册商向最终用户收取的价格中。

​ 注册商就像域名的经销商，注册管理机构就如制造商。注册商协助交易并提供支持服务，而注册管理机构则负责生产和交付商品。应当指出，注册域名和购买汽车之间的主要区别在于，汽车可以归消费者所有，而域名则不能。

图 3

​ 注册管理机构拥有所有的域名，而注册商只是为客户提供在有限时间内保留这些域名的机会。域名的最长保留期限为十年。用户可以保留域名的时间则超过十年，因为注册商可以无限续期保留，但是用户从不真正拥有该域名，而只是在租用。

​ 除了注册商外，还有一些转销商出售域名注册。这些转销商代表注册商出售域名，以收取中间人报酬。尽管这些转销商是合法的，但通常只是副业，并且可能缺乏专门的客户支持。转销商的网站很少明确表明自己是转销商，因此可能难以和注册商区分。幸运的是，有一种简单的方法可以知道一家公司是否为合法的注册商：ICANN 在其网站上公布了各个认证并有效的域名注册商的名单。

​ 保留顶级域名的每个人都必须填写该域名的 WHOIS 信息。这是有关注册这个域的人（注册人）的信息，包括姓名、电子邮件地址、实际地址和电话号码。许多注册商提供了私密注册的选项；根据这种安排，在该域的 WHOIS 列表中提供注册商的信息，并且该注册商充当注册人的代理。这种私密注册的安全性仅与注册商一样安全，因为实际注册人的信息保存在注册商的数据库中。