主机使用 IP 地址作为通信地址是很难记忆的，用户更愿意使用比较容易记忆的 Hostname。而 Domain Name System（DNS）就是用于将 Domain 转换为 IP 地址。
1 Domain 体系
Domain 有着严格的层次划分，例如 main.cctv.com. 就由三个标号组成，其中 . 为根，com 为顶级域名，cctv 为二级域名，mail 为三级域名。
被省略的 .
因为域名的根永远是 . 号，因此用户在使用时常常会省略，域名解析程序会自动加上根 . 号。
根据其层级结构，main.cctv.com 也被称为 cctv.com 的 SubDomain。
2 Domain Server
Domain Server（也称为 Name Server），是用于 处理 DNS 解析请求的服务器。
基于 Domain 的分层设置，用于处理 Domain 转换为 IP 的服务器也是按照不同层级分类。
-
根域名服务器 - 最顶级的域名服务器
全球一共有 13 台根域名服务器，每台根域名服务器知晓所有的顶级域名服务器。
根域名服务器通常不会直接对域名进行解析，而是根据其顶级域名，返回对应的顶级域名服务器的 IP 地址。
-
顶级域名服务器 - 负责所有顶级域名
同样，顶级域名服务器收到 DNS 请求时，可能直接回复 IP 地址，也可能返回下一级权限服务器的 IP 地址。
-
权限域名服务器 - 负责管理某个区域的域名
-
本地域名服务器 - 域名解析的入口
本地域名服务器并不负责域名的某一层级，而是作为域名解析的入口。主机发起的 DNS 解析请求都会发送到本地域名服务器，由本地域名服务器来执行域名解析的过程。
每个因特网服务商 ISP，甚至一个大学里都可以有着本地域名服务器。
本地域名服务器也被称为 DNS Resolver。
3 域名解析过程
主机向本地域名服务器的查询一般是递归查询：如果本地服务器无法处理 DNS 请求，那么就由本地域名服务器向其他上级域名服务器发出 DNS 请求。
缓存机制：为了提高 DNS 查询效率，域名服务器会缓存 Domain -> IP 的映射关系，并在设定的 TTL 时间后清理缓存记录。不仅仅是域名服务器，许多主机也会在本地维护自己的域名缓存。
4 DNS Record
域名服务器中保存着多个 DNS Record，接受到 DNS 解析请求后，会查询保存的 DNS Record 来进行回复。
一个 DNS Record 可以理解为 Domain -> Content 的映射。根据其 Content 的不同内容，DNS Record 分类不同的类型：
A - Content 为 IP 地址AAAA - Content 为 IPv6 地址CNAME - Content 为另一个 权威域名MX - Content 为 邮件交换服务器NS - Content 为另一个 域名服务器TXT - Context 是对该 Domain 的描述信息ALIAS - （AWS Route 53 特有）Content 为另一个 Domain
Note
DNS Record 的类型就是 DNS 报文中的 Type。
4.1 A 类型
A 类型 DNS Record 表示 Domain 对应的 IP 地址。当域名服务器接受到 DNS 请求时，查询到 Domain 对应的 DNS Record 是 A 类型，那么就可以直接返回 IP 地址。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
$ dig www.google.com
; <<>> DiG 9.16.1-Ubuntu <<>> www.google.com
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 55926
;; flags: qr rd ad; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
;; WARNING: recursion requested but not available
;; QUESTION SECTION:
;www.google.com. IN A
;; ANSWER SECTION:
www.google.com. 0 IN A 172.217.26.228
;; Query time: 0 msec
;; SERVER: 172.23.64.1#53(172.23.64.1)
;; WHEN: Sat Dec 25 22:42:48 CST 2021
;; MSG SIZE rcvd: 62
|
4.2 AAAA 类型
AAAA 类型 DNS Record 表示 Domain 对应的 IPv6 地址。
dig 命令默认仅仅查询 A 记录，需要通过命令行参数指定：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
$ dig www.google.com AAAA
; <<>> DiG 9.16.1-Ubuntu <<>> www.google.com AAAA
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 57495
;; flags: qr rd ad; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
;; WARNING: recursion requested but not available
;; QUESTION SECTION:
;www.google.com. IN AAAA
;; ANSWER SECTION:
www.google.com. 0 IN AAAA 2404:6800:4004:801::2004
;; Query time: 40 msec
;; SERVER: 172.23.64.1#53(172.23.64.1)
;; WHEN: Sat Dec 25 22:44:47 CST 2021
;; MSG SIZE rcvd: 74
|
4.3 CNAME 类型
CNAME 类型表示使用别名的 权威域名。也就是说，CNAME 是 Domain 的域名的别名。
当 Name Server 返回 CNAME 记录时，表明 DNS Resolver 应该通过返回的 CNAME 继续进行 DNS 解析。
例如，当我们使用 CDN 服务时，用户提供源站后，通常 CDN 服务会提供一个 CNAME，例如 “xx.cdn.dnsv1.com”。而这时，CDN 服务器会在 Name Server 添加一条 DNS Record。
1
|
CNAME <source site> "xx.cdn.dnsv1.com"
|
这样，用户访问 source site 时后会返回 CNAME 地址，接着用户就会对 CNAME 地址的服务器发起 DNS 解析以及访问，从而用户就放回到了 CDN 的缓存服务器。
4.4 MX 类型
MX 记录，表示邮件交换服务。每个邮件厂商都有一个自己的域名，查询该域名后，就会返回对应的邮件服务器的域名。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
$ dig qq.com MX
; <<>> DiG 9.16.1-Ubuntu <<>> qq.com MX
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 1841
;; flags: qr rd ad; QUERY: 1, ANSWER: 3, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
;; WARNING: recursion requested but not available
;; QUESTION SECTION:
;qq.com. IN MX
;; ANSWER SECTION:
qq.com. 0 IN MX 20 mx2.qq.com.
qq.com. 0 IN MX 30 mx1.qq.com.
qq.com. 0 IN MX 10 mx3.qq.com.
;; Query time: 10 msec
;; SERVER: 172.23.64.1#53(172.23.64.1)
;; WHEN: Sat Dec 25 23:10:03 CST 2021
;; MSG SIZE rcvd: 108
|
Note
MX 类型的出现是历史的原因，现在理论上可以使用 A 类型记录替代。
4.5 NS 类型
NS 类型记录，表示该 Domain 需要继续访问其他的 Name Server 进行解析，即该 DNS Record 会返回另一个 Name Server 的域名。
以访问 qq.com，当 DNS 请求发到 com Name Server 时，com 根据自身的 NS 记录告知应该去哪个 Name Server 继续进行 DNS 解析。
因此，NS 类型实际上实现了 Domain 的层级结构，并形成了迭代的 DNS 解析流程。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
|
$ dig qq.com NS
; <<>> DiG 9.16.1-Ubuntu <<>> qq.com NS
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 25101
;; flags: qr rd ad; QUERY: 1, ANSWER: 4, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0
;; WARNING: recursion requested but not available
;; QUESTION SECTION:
;qq.com. IN NS
;; ANSWER SECTION:
qq.com. 0 IN NS ns4.qq.com.
qq.com. 0 IN NS ns1.qq.com.
qq.com. 0 IN NS ns2.qq.com.
qq.com. 0 IN NS ns3.qq.com.
;; Query time: 60 msec
;; SERVER: 172.23.64.1#53(172.23.64.1)
;; WHEN: Sat Dec 25 23:15:17 CST 2021
;; MSG SIZE rcvd: 126
|
4.6 TXT 类型
TXT 类型记录不是实际上影响 DNS 解析的记录，而是保存一些文本信息，其中一些信息是 DNS 解析的配置。
Shiori's Blog
