🗒️DNS
DNS，Domain Name System，域名系统
有专门的域名注册商，国内的可以在工信部的网站上查到，终极的域名注册商是 ICANN。
1. 域名的结构
最右边的是顶级域名，然后是二级域名、三级域名，以此类推。最左边的是主机名，通常用来表明主机的用途（但也不绝对），比如 www 表示提供万维网服务、mail 表示提供邮件服务。
以 developer.mozilla.org 为例，org 是顶级域名，mozilla 是二级域名，developer是主机名。
说明：
域名的总长度需在 253 个字符以内，每级域名的长度需在 63 个字符以内
域名是大小写无关的，通常都用小写
过长或层次过多的域名会导致难以记忆，所以大多是二级或三级，四级以上很少见
2. 域名的用途
代替 IP 地址。IP 地址是对物理网卡的 MAC 地址（16 进制数）做的一层抽象，这样一来，只要每个小网络在 IP 地址这个概念上达成一致，那么不管它在 MAC 层有多大的差异都可以接入 TCP/IP 协议栈，最终汇合进整个互联网。然而随着接入互联网的计算机越来越多，IP 地址的缺点也暴露出来了——不好记忆和输入。于是就在 IP 地址之上再来一次抽象，即把 IP 地址转换成更有意义更好记的名字，这就是 DNS 域名系统。
在 web 服务器里（Apache, Nginx），域名可以用来标识虚拟主机，从而决定由哪台虚拟主机来对外提供服务。
域名本质上还是名字空间系统，作为一种身份标识，它被扩展到了其它应用领域。比如 Java 的包机制，只是它使用了反序（如 org.mozilla.developer），比如 XML 使用 URI 作为名字空间，也是间接地使用了域名。
3. 域名解析
作为互联网的基础设施，域名解析必须稳定可靠、快速高效。
3.1 核心 DNS
DNS 的核心系统是一个三层的树状分布式服务，基本对应域名的结构。
Root DNS Server 根域名服务器
管理顶级域名服务器
返回 com, net, cn, gov 等顶级域名服务器的 IP 地址
Top-level DNS Server 顶级域名服务器
管理各自域名下的权威域名服务器
比如顶级域名服务器 com 可以返回权威域名服务器 apple.com 的 IP 地址
Authoritative DNS Server 权威域名服务器
管理自己域名下主机的 IP 地址
比如权威域名服务器 apple.com 可以返回 www.apple.com 的 IP 地址
目前全世界共有 13 组根域名服务器，又有数百台镜像，保证一定能被访问到。之所以是 13 组，是因为 DNS 协议和 UDP 协议里包大小的限制，只有 512 字节，再除以 DNS 记录的长度，最多 15 组，再去掉 buffer。
任何一个域名都可以在这个树形结构中自顶向下地进行查询，即把域名按照从右到左的顺序走了一遍，最终就能获得该域名对应的 IP 地址。比如，要访问 www.apple.com，就要进行三次查询：
访问根域名服务器，它会告诉我们顶级域名服务器
com的 IP 地址访问顶级域名服务器
com，它会告诉我们权威域名服务器apple.com的 IP 地址最后访问权威域名服务器
apple.com，就能得到www.apple.com的 IP 地址
3.2 缓存
在核心 DNS 系统之外，还有两种手段可以用来减轻域名解析的压力，并且能够更快地获取结果，其基本思路就是缓存。
许多大公司和网络运行商都会建立自己的 DNS 服务器，作为用户 DNS 查询的代理，代替用户访问核心 DNS 系统。这些野生 DNS 服务器，也称非权威域名服务器，它们可以缓存之前的查询结果。如果已经有记录了，就不用再查询根服务器了，可以直接返回对应的 IP 地址。这类 DNS 服务器的数量要比核心系统的服务器多很多，而且大多都部署在离用户很近的地方。比较知名的非权威域名服务器有 Google 的 8.8.8.8，Microsoft 的 4.2.2.1，以及 CloudFlare 的 1.1.1.1 等。
操作系统也会缓存 DNS 的解析结果，而且它还有一个特殊的主机映射文件 hosts。有了这些缓存策略，很多域名解析的工作就能直接在本地或本机解决了，不仅方便了用户，还减轻了各级 DNS 服务器的压力，大大提升了查询效率。
3.3 DNS 架构
下图比较完整地表示了现在的 DNS 架构：
首先，会在本地域名服务器中递归查询，查询的顺序依次是：
浏览器缓存。在 chrome 中可以通过 URI chrome://net-internals/#dns 来查询和清除浏览器缓存
操作系统缓存。比如 dnscache client 进程，可以用命令
ipconfig /displaydns显示已有缓存，用命令ipconfig /flushdns强制更新缓存hosts 文件。本机 DNS 解析，固定的默认位置
因为是递归查询，所以查询顺序≠生效顺序
如果在本地域名服务器中没有查询到给定域名的 IP，则会启动远程查询。远程查询是基于 UDP 协议的，通常使用 53 号端口。通常我们电脑中的网卡会被分配一个 DNS server IP（即非权威 DNS 服务器的 IP），比如企业内网 DNS 服务器、局域网 DNS 服务器、三大运营商的 DNS 服务器、谷歌公开的 DNS 服务器、微软公开的 DNS 服务器等。如果非权威 DNS server 还是没有查询到给定域名的 IP，那么它会继续访问核心 DNS 系统，即依次请求：根域名 server -> 顶级域名 server -> 权威域名 server。
比如在 nginx 中，
resolver指令就用来配置 DNS server IP。如果没有它，那么 nginx 就没法查询域名对应的 IP 了，也就没法反向代理到外部网站了，比如resolver 8.8.8.8 valid=30s;
小结：本地域名 server -> 非权威 DNS server -> DNS 核心系统，展开之后就是（浏览器 cache -> OS cache -> hosts file）-> 非权威 DNS server ->（根域名 server -> 顶级域名 server -> 权威域名 server）。
如果查询到了给定域名的对应 IP，通常各个环节都会对域名解析的结果进行缓存（是缓存就有缓存有效期）。如果域名不存在或域名解析失败，会显示如下类似信息：
4. 更多内容
在域名解析基础上的延展：
重定向。域名不变，而主机的 IP 地址可以任意变动。当有主机需要下线或迁移时，可以更改 DNS 记录，让域名指向其它的机器
可以使用 bind9 等开源软件搭建一个在内部使用的 DNS，作为名字服务器。可以用域名来标记各种内部开发的服务。
实现基于域名的负载均衡
第一种：域名解析可以返回多个 IP 地址，当客户端收到多个 IP 地址后，可以自己使用轮询算法依次向服务器发起请求，实现负载均衡
第二种：配置域名解析的内部策略，返回离客户端最近的主机，或是返回当前服务质量最好的主机，这样就能在 DNS 端把请求分发到不同的服务器，实现负载均衡
恶意 DNS：域名屏蔽、域名劫持
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