一文彻底搞定DNS面试题

心已赠人 2022-12-01 05:24 307阅读 0赞

> 很多次面试都问到了DNS解析的问题，回答的不是很好，今天专门总结一下  
> 参考了文章[如果美国把根域名服务器封了，中国会从网络上消失吗？][Link 1]文章来源于微月人话 ，作者卫sir

## 1、DNS是什么？ ##

百度百科的解释

> 域名系统（英文：Domain Name System，缩写：DNS）是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。DNS使用TCP和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。

说人话就是把域名映射为IP的一个系统。

## 2. DNS服务器 ##

### 2.1 本地域名服务器LDNS ###

每个电脑里面都设置了本地DNS服务器（简称LDNS），需要的时候，就向LDNS发出请求，LDNS在网上问权威域名服务器（简称权威DNS）得到答案。

### 2.2 权威域名服务器 ###

问我一个域名，我告诉你IP，如果我不知道，我告诉你谁可能知道，你再去问它。  
负责对请求作出权威的回答。权威DNS中存储着记录，最常见的3种：A记录（记录某域名和其IP的对应），NS记录（记录某域名和负责解析该域的权威DNS），CNAME记录（负责记录某域名及其别名）。权威能直接回答的，就回A记录；需要其他权威DNS回答的，就回NS记录，然后LDNS再去找其他权威DNS问；如果该记录是别名类型的，就回CNAME，LDNS就会再去解析别名。

### 2.3 根域名服务器—根DNS ###

当LDNS啥都不知道的时候（也即没有任何缓存），就去问根DNS，根能告诉LDNS下一步该问谁。

#### 2.3.1 全世界有多少根DNS？ ####

13个，其中10个在美国，英国和瑞典各1个，日本1个。

> 有被问到中国大陆有没有根DNS。回答亚洲有一台。

#### 2.3.2 根DNS的名字和IP都是什么？ ####

在这个网址：

[https://www.internic.net/domain/named.root][https_www.internic.net_domain_named.root]

打开可以看到，里面有13个根的名字和IP，其名字从A.root-servers.net到M.root-servers.net。

A开头那个简称A根，是主根，其他12个（B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M）是辅根。

## 3. DNS是怎么工作的？ ##

### 3.1 域名的级别 ###

*  .代表根域名，
 *  .com这种是顶级域名，也叫一级域名，
 *  baidu.com这种叫二级域名，
 *  www.baidu.com这种叫三级域名，
 *  依次类推

### 3.2 具体过程 ###

*  权威DNS：权威能直接回答的，就回ip；需要其他权威DNS回答的，就回NS记录（记录某域名和负责解析该域的权威DNS），然后LDNS再去找其他权威DNS问；如果该记录是别名类型的，就回CNAME（负责记录某域名及其别名），LDNS就会再去解析别名。
 *  递归DNS：通常就是LDNS，它接受终端的域名查询请求，负责在网上问一圈后，将答案返回终端。

现在举一个具体的例子：比如终端请求www.baidu.com这个域名的IP。

在没有缓存时，LDNS会从根DNS问起：

1、LDNS问根DNS说：“www.baidu.com的IP是多少啊？”。

2、根DNS说：“我哪有时间管你这么细的问题，你去问com顶级域的DNS吧，我只管到顶级域，喏，这些是com顶级域DNS的名字和IP，你去问它们吧”。（以NS记录回应）

3、LDNS又忙问com的权威DNS，com权威DNS说：“你问的这是三级域名，我不管这么多，你去问baidu.com的权威DNS吧，它的名字是ns.baidu.com，他的IP是XXX（这里可能给出多个权威DNS）”。

4、LDNS继续问baidu.com的权威DNS，这次痛快，因为www.baidu.com正是它管的，它可能直接给出A记录，也可能给出CNAME记录，如果是前者，就直接得到IP，如果是后者，就需要对别名再做查询。

5、最终，LDNS得到www.baidu.com的IP，并将其返回给终端。

> 引用一张图片

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzE1NTg2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
注意：13个根域名服务器的IP通常是预先配置在LDNS里面的。在LDNS初始化DNS缓存或者缓存失效的时候，LDNS向自己被预先配置的这些IP中的一个，发起对根的查询（也即询问.的NS记录），获得最新的根DNS的信息。

考虑各个层面都有缓存，具体的请求解析过程会如下

举个例子，比如用户在浏览器中输入这个域名：123.abc.qq.com.cn

1、浏览器会先看自身有没有对这个域名的缓存，如果有，就直接返回，如果没有，就去问操作系统，操作系统也会去看自己的缓存，如果有，就直接返回，如果没有，再去hosts文件看，也没有，才会去问LDNS。

2、LDNS会去先看看自己有没有123.abc.qq.com.cn的A记录，要有就直接返回，要没有，就去看有没有abc.qq.com.cn的NS记录，如果有，就去问它要答案，如果没有，就去看有无qq.com.cn的NS的记录，如果有，就去问它，没有就去看有无com.cn的DNS，还没有就去看有无cn的DNS，如果连cn的NS记录都没有，才去问根。

只有在各处都没有缓存的时候，我们才会问根。

待完善的知识，DNS解析算法

[Link 1]: https://mp.weixin.qq.com/s/plpmHJdxmYZhKKaAqgGuAA
[https_www.internic.net_domain_named.root]: https://www.internic.net/domain/named.root
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