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DNS 协议

简介​

DNS（Domain Name System）协议是 TCP/IP 协议族中的一个协议，用于将域名（如example.com）解析为对应的 IP 地址。它位于 OSI 七层模型中的应用层，是因特网中的一项关键服务。DNS 的工作原理是通过查询 DNS 服务器来获取域名对应的 IP 地址，并将查询结果返回给客户端。

DNS 的主要作用包括：

  • 域名解析：将人类可读的域名转换为计算机可识别的 IP 地址。
  • 域名查询：根据域名查询对应的 IP 地址，或者反向查询根据 IP 地址查询对应的域名。
  • 域名转发：将域名查询请求转发到适当的域名服务器，并返回相应的响应。

协议格式​

DNS 报文的格式如下所示：

协议字段具体说明：

  • 查询标识（Query Identifier）：用于标识 DNS 查询和响应之间的关联。
  • 查询/响应标志（Query/Response Flag）：指示报文是查询还是响应。
  • 问题部分（Question Section）：包含要查询的域名或要反向查询的 IP 地址。
  • 回答部分（Answer Section）：包含 DNS 服务器对查询的响应，包括域名和对应的 IP 地址。
  • 权威部分（Authority Section）：包含授权域名服务器的信息。
  • 附加部分（Additional Section）：包含其他有关域名解析的附加信息。

工作流程​

DNS 协议的工作流程通常包括以下步骤：

  1. 域名查询请求：
    • 当用户在浏览器中输入一个域名时，比如 example.com，系统会发起一个 DNS 查询请求，寻找该域名对应的 IP 地址。
    • 如果系统的 DNS 缓存中没有该域名的记录，或者缓存记录已过期，系统将向本地 DNS 服务器发送查询请求。
  2. 本地 DNS 服务器解析：
    • 本地 DNS 服务器接收到查询请求后，首先检查自己的缓存中是否有该域名的解析记录。
    • 如果有，本地 DNS 服务器将查询结果返回给用户的设备。
  3. 递归查询：
    • 如果本地 DNS 服务器的缓存中没有该域名的解析记录，它将按照递归的方式向根域名服务器发送查询请求。
    • 根域名服务器负责管理顶级域名服务器的地址信息。
  4. 顶级域名服务器查询：
    • 根域名服务器返回给本地 DNS 服务器一个顶级域名服务器的地址。
    • 本地 DNS 服务器随后向该顶级域名服务器发送查询请求。
  5. 权限域名服务器查询：
    • 顶级域名服务器将负责该域名的权限域名服务器的地址返回给本地 DNS 服务器。
    • 本地 DNS 服务器再次向权限域名服务器发送查询请求。
  6. 解析结果返回：
    • 权限域名服务器查询到该域名对应的 IP 地址，并将查询结果返回给本地 DNS 服务器。
    • 本地 DNS 服务器将查询结果缓存，并将结果返回给用户的设备。
  7. 访问网站：
    • 用户的设备收到域名对应的 IP 地址后，使用该 IP 地址建立与目标服务器的连接，以访问相应的网站或服务。

小结​

DNS 协议用于将域名解析为对应的 IP 地址，以实现网络中各种服务的访问。通过域名解析，使用户能够更方便地访问 Internet 上的各种资源。DNS 协议的正常运行对于网络通信和互联网的正常运行至关重要。