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 一、背景

到 20 世紀 70 年代末，ARPAnet 是一個擁有幾百臺主機的很小很友好的網絡。僅需要一個名為 HOSTS.TXT 的文件就能容納所有需要了解的主機信息：它包含了所有連接到 ARPAnet 的主機名字到地址的映射(name-to-addressmapping)。

HOSTS.TXT 文件是由 SRI 的網絡信息中心(Network Information Center，簡稱 NIC)負責維護，并且從一臺主機 SRI-NIC 上分發到整個網絡。ARPAnet的管理員通常是通過電子郵件通知 NIC，同時定期 FTP 到 SRI-NIC 上獲得最新的 HOSTS.TXT 文件。

但是隨著 ARPAnet 的增長，這種方法行不通了。每臺主機的變更都會導致 HOSTS.TXT 的變化，導致所有主機需要到 SRI-NIC 上獲得更新文件。當ARPAnet 采用 TCP/IP 協議后，網絡上的主機爆炸性的增長，出現了以下問題：

• 流量和負載：
• 名字沖突：
• 一致性

二、DNS介紹

DNS(Domain Name System，域名系統)，萬維網上作為域名和IP地址相互映射的一個分布式數據庫，能夠使用戶更方便的訪問互聯網，而不用去記住能夠被機器直接讀取的IP數串。通過域名，最終得到該域名對應的IP地址的過程叫做域名解析(或主機名解析)。DNS協議運行在UDP協議之上，使用端口號53。在RFC文檔中RFC 2181對DNS有規范說明，RFC 2136對DNS的動態更新進行說明，RFC 2308對DNS查詢的反向緩存進行說明。

三、DNS數據結構

3.1 DNS記錄類型

域名和IP之間的對應關系，稱為“記錄”(record)。根據使用的目的不同，又分為不同的類型，常見的DNS記錄類型如下：

• A：地址記錄(Address)，返回域名指向的IP地址。
• NS：域名服務器記錄(Name Server)，返回保存下一級域名信息的服務器地址。該記錄只能設置為域名，不能設置為IP地址。
• MX：郵件記錄(Mail eXchange)，返回接收電子郵件的服務器地址。
• CNAME：規范名稱記錄(Canonical Name)，返回另一個域名，即當前查詢的域名是另一個域名的跳轉。
• PTR：逆向查詢記錄(Pointer Record)，只用于從IP地址查詢域名。

3.2 工作原理

DNS服務的工作過程

當 DNS 客戶機需要查詢程序中使用的名稱時，它會查詢本地DNS 服務器來解析該名稱。客戶機發送的每條查詢消息都包括3條信息，以指定服務器應回答的問題。

指定的 DNS 域名，表示為完全合格的域名 (FQDN) 。

指定的查詢類型，它可根據類型指定資源記錄，或作為查詢操作的專門類型。

DNS域名的指定類別。

對于DNS 服務器，它始終應指定為 Internet 類別。例如，指定的名稱可以是計算機的完全合格的域名，如im.qq.com，并且指定的查詢類型用于通過該名稱搜索地址資源記錄。

DNS 查詢以各種不同的方式進行解析。客戶機有時也可通過使用從以前查詢獲得的緩存信息就地應答查詢。DNS 服務器可使用其自身的資源記錄信息緩存來應答查詢，也可代表請求客戶機來查詢或聯系其他 DNS 服務器，以完全解析該名稱，并隨后將應答返回至客戶機。這個過程稱為遞歸。

另外，客戶機自己也可嘗試聯系其他的 DNS 服務器來解析名稱。如果客戶機這么做，它會使用基于服務器應答的獨立和附加的查詢，該過程稱作迭代，即DNS服務器之間的交互查詢就是迭代查詢。

DNS 查詢的過程

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