初识DNS协议，一个前端常用应用层协议
DNS概念及特征
DNS（Domain Name System，域名系统），因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户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。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。DNS协议主要有以下特点：
- 运行在UDP协议之上（但是当请求字节过长超过512字节时用TCP协议，将其分割成多个片段传输）
- 使用端口号53
- 浏览器的DNS缓存：
- chrome 对每个域名会默认缓存60s；
- IE 将DNS缓存30min；
- Firefox 默认缓存时间只有1分钟；
- Safari 约为10S
DNS域名结构
*注意：最开始的域名最后都是带了点号的，比如 baidu.com 以前的话应该是 baidu.com. ，最后面的点号表示根域名服务器，后来发现所有的网址都要加上最后的点，就简化了写法，干脆所有的都不加，但是你在网址后面加上点号也是可以正常解析的。*
DNS域名服务器
域名服务器，实际上就是装有域名系统的主机。可分为以下几个大类：
- 根域名服务器：
最高层次的域名服务器，也是最重要的域名服务器，本地域名服务器如果解析不了域名就会向根域名服务器求助。全球共有13个不同IP地址的根域名服务器，它们的名称用一个英文字母命名，从a一直到m。这些服务器由各种组织控制，并由 ICANN（互联网名称和数字地址分配公司）授权，由于每分钟都要解析的名称数量多得令人难以置信，所以实际上每个根服务器都有镜像服务器，每个根服务器与它的镜像服务器共享同一个 IP 地址，中国大陆地区内只有6组根服务器镜像（F，I（3台），J，L）。当你对某个根服务器发出请求时，请求会被路由到该根服务器离你最近的镜像服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和地址，如果向根服务器发出对 “jocent.me” 的请求，则根服务器是不能在它的记录文件中找到与 “jocent.me” 匹配的记录。但是它会找到 “me” 的顶级域名记录，并把负责 “me” 地址的顶级域名服务器的地址发回给请求者。- 顶级域名服务器：
负责管理在该顶级域名服务器下注册的二级域名。当根域名服务器告诉查询者顶级域名服务器地址时，查询者紧接着就会到顶级域名服务器进行查询。比如还是查询”jocent.me”，根域名服务器已经告诉了查询者“me”顶级域名服务器的地址，“me”顶级域名服务器会找到 “jocent.me”的域名服务器的记录，域名服务器检查其区域文件，并发现它有与 “jocent.me” 相关联的区域文件。在此文件的内部，有该主机的记录。此记录说明此主机所在的 IP 地址，并向请求者返回最终答案。- 权限域名服务器：
负责一个区的域名解析工作- 本地域名服务器：
当一个主机发出DNS查询请求的时候，这个查询请求首先就是发给本地域名服务器的。
域名解析过程
- 本机向本地域名服务器发出一个DNS请求报文，报文里携带需要查询的域名(递归查询)
- 本地域名服务器向本机回应一个DNS响应报文，里面包含域名对应的IP地址(迭代查询)
递归查询：本机向本地域名服务器发出一次查询请求，就静待最终的结果。如果本地域名服务器无法解析，自己会以DNS客户机的身份向其它域名服务器查询，直到得到最终的IP地址告诉本机
迭代查询：本地域名服务器向根域名服务器查询，根域名服务器告诉它下一步到哪里去查询，然后它再去查，每次它都是以客户机的身份去各个服务器查询
DNS协议报文格式
Queries区域的查询类型的值主要有以下几种：
| 类型 | 助记符 | 说明 |
|---|---|---|
| 1 | A | 由域名获得IPv4地址 |
| 2 | NS | 查询域名服务器（返回保存下一级域名信息的服务器地址。该记录只能设置为域名，不能设置为IP地址） |
| 5 | CNAME | 查询规范名称（返回另一个域名，即当前查询的域名是另一个域名的跳转） |
| 6 | SOA | 开始授权 |
| 11 | WKS | 熟知服务 |
| 12 | PTR | 逆向查询，把IP地址转换成域名 |
| 13 | HINFO | 主机信息 |
| 15 | MX | 邮件交换 |
| 28 | AAAA | 由域名获得IPv6地址 |
| 252 | AXFR | 传送整个区的请求 |
| 255 | ANY | 所有记录的请求 |
Tips: PTR逆向查询的一个应用，是可以防止垃圾邮件，即验证发送邮件的IP地址，是否真的有它所声称的域名。
DNS相关的命令
- Windows环境下清空DNS缓存的命令是 ipconfig/flushdns 也可以通过重启DNS client 和 DHCP client 两项服务清空DNS缓存
- Windows环境下可以用命令 ipconfig /displaydns 来查看DNS缓存的内容
- nslookup 命令可以用来查看域名对应的IP地址，比如 nslookup jocent.me