網絡之DNS協議圖解

DNS是計算機域名系統 (Domain Name System)

  • 域名系統采用類似目錄樹的等級結構。

域名服務器是指保存有該網絡中所有主機的域名和對應IP地址，并具有將域名轉換為IP地址功能的服務器。

  • 域名服務器為客戶機/服務器模式中的服務器方，它主要有兩種形式：主服務器和轉發服務器。

域名解析是將域名映射為IP地址的過程。

  • DNS是應用層協議，client端（一般指瀏覽器）構建DNS查詢請求，依次被傳輸層，網絡層，數據鏈路層等封裝傳送到達DNS服務器端，最終client端接收到DNS響應消息
  • DNS主要基于UDP運輸層協議
    • 一次UDP名字服務器交換可以短到兩個包：一個查詢包、一個響應包。一次TCP交換則至少包含9個包：三次握手初始化TCP會話、一個查詢包、一個響應包以及四次分手的包交換。
      考慮到效率原因，TCP連接的開銷大得，故采用UDP作為DNS的運輸層協議，這也將導致只有13個根域名服務器的結果。

小插曲，為什么只有13臺根域名解析服務器？

  • 因為要UDP報文中包含所有的根服務器信息
  • 所以現在只能放13條地址在一個包里，也就是416字節，
  • 在IPV4下一個單獨的包，解析后只能有512字節用來描述這些跟域名服務器。一個UDP數據包(512bit)必須包括所用跟服務的主機名和IP 。一個完整的IP 包括8 * 4 個字節 也就是 32 個。（11111111.11111111.11111111.11111111）
  • 那么IP占用是32 * 13 = 416 。十三臺服務器的主機 是 A 到 M (13)其中每個字母占 7 個長度 （ A 表示 為 1000001）（M 表示為 1001101）總共長度為 7 * 13 = 91 。IP+主機名 = 507 所以一個UDP數據包只能放 13 個 這就是根服務器 目前只能有 13個而且主機名只是 A到M 命名的原因
  • 假設是14個 IP + 主機名 = 14 * 32 + 7 * 14 = 546。都已經超過UDP的報文長度了
  • 講了一大堆理論的東西，真正的原因還是因為互聯網這東西是美國興起的，自然占據了主動權，所以目前中國沒有根域名服務器！但是在2000年初，國家有了很多關于國家安全的措施。特此2018國慶，預祝我們祖國越來越昌盛！
  • 關于為什么中國沒有根域名服務器的解析
    如有錯誤希望指正

域名的分層結構

在這里插入圖片描述

DNS 查詢的順序

  1. 是否是本機
  2. 是否是緩存
  3. HOSTS文件查詢
  4. DNS服務器查詢

下面來個生動形象的例子

黑色粗線，表示域名的分層結構！
箭頭表示訪問的順序
在這里插入圖片描述

上面的圖怎么一個用戶，可以直接和根域名服務器有交互，這怎么和我們平時用的不一樣呢？

一個局域網的圖解：在這里插入圖片描述

廣域網WAN: 將遠隔千里的計算機都連在一起;

在這里插入圖片描述

那么天朝是怎么做的？

在這里插入圖片描述

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