蘭州公司網(wǎng)站建設(shè)一條龍全包（dns過(guò)程 面試）dns面試題，
又到了招聘季了，前兩天遇到一個(gè)面試的小伙伴，他說(shuō)面試官和他聊得很投機(jī)，無(wú)意中談到了DNS請(qǐng)求的過(guò)程他一時(shí)語(yǔ)塞隨便應(yīng)付了兩句，雖然對(duì)方?jīng)]有追問(wèn)的意思，但最后面試結(jié)果也并不理想本著邊面試邊學(xué)習(xí)的態(tài)度，我們來(lái)看看DNS請(qǐng)求的過(guò)程中涉及到的定義和原理。
DNS 的含義和結(jié)構(gòu)眾所周知，在互聯(lián)網(wǎng)中是用IP來(lái)標(biāo)識(shí)一臺(tái)服務(wù)器的IP地址雖然能夠代表一臺(tái)設(shè)備，但是由于記憶起來(lái)比較困難，所以將其替換成一個(gè)能夠理解和識(shí)別的名字，這個(gè)名字我們稱作為域名例如：www.51cto.com 就是一個(gè)域名，在域名后面會(huì)定義一個(gè)IP地址用來(lái)指向網(wǎng)站服務(wù)器。
那么問(wèn)題來(lái)了，誰(shuí)來(lái)做這個(gè)從域名到IP地址的對(duì)應(yīng)呢？答案是通過(guò)DNS來(lái)實(shí)現(xiàn)DNS 是域名系統(tǒng)（Domain Name System，縮寫：DNS）是互聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)服務(wù)它將域名和IP地址相互映射的一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存域名與IP的對(duì)照關(guān)系，從而使人更方便地訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。
DNS解析是分布式存儲(chǔ)的，從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)最頂層是，根域名服務(wù)器（ROOT DNS Server），存儲(chǔ)260個(gè)頂級(jí)域名服務(wù)器的IP地址對(duì)于Ipv4來(lái)說(shuō)全球有13個(gè)根域名服務(wù)器，它儲(chǔ)存了每個(gè)域（如.com .net .cn）的解析和域名服務(wù)器的地址信息。
簡(jiǎn)單的說(shuō)，根域名服務(wù)器就是存放頂級(jí)域名服務(wù)器地址的頂級(jí)域名又稱一級(jí)域名，頂級(jí)域名可以分為三類，即gTLD、ccTLD和New gTLD：gTLD：國(guó)際頂級(jí)域名（generic top-level domains，gTLD），例如：.com/.net/.org等都屬于gTLD；
ccTLD：國(guó)家和地區(qū)頂級(jí)域名（country code top-level domains，簡(jiǎn)稱ccTLD），例如：中國(guó)是.cn域名，日本是.jp域名；New gTLD：新頂級(jí)域名（New gTLD），例如：.xyz/.top/.red/.help等新頂級(jí)域名。
頂級(jí)域名服務(wù)器就是根據(jù)上面三類保存域名IP對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的在頂級(jí)域名服務(wù)器下面一級(jí)就是，本地域名服務(wù)器（Local DNS）一般是運(yùn)營(yíng)商的DNS，主要作用就是代理用戶進(jìn)行域名分析的如圖1 所示，DNS域名服務(wù)器分為三級(jí)，從上到下分別是根域名服務(wù)器（Root DNS Server）、頂級(jí)域名服務(wù)器（gTLD、ccTLD、New gTLD）、本地域名服務(wù)器（Local DNS Server）。
圖1 DNS 分層結(jié)構(gòu)DNS解析原理說(shuō)完DNS的結(jié)構(gòu)，再來(lái)談?wù)勂溥\(yùn)行原理通過(guò)用戶訪問(wèn)網(wǎng)頁(yè)的過(guò)程，來(lái)描述DNS解析以及獲取URL到IP映射的整個(gè)過(guò)程其中過(guò)程比較復(fù)雜，會(huì)存在信息的來(lái)回傳遞畫圖的過(guò)程中我們會(huì)簡(jiǎn)化信息來(lái)回傳遞的線段，重點(diǎn)放在信息傳遞的路徑，通過(guò)9步來(lái)詮釋DNS解析過(guò)程。
圖2 用戶請(qǐng)求以及DNS解析的全過(guò)程1、用戶請(qǐng)求通過(guò)瀏覽器輸入要訪問(wèn)網(wǎng)站的地址，例如：www.51cto.com瀏覽器會(huì)在自己的緩存中查找URL對(duì)應(yīng)IP地址如果之前訪問(wèn)過(guò)，保存了這個(gè)URL對(duì)應(yīng)IP地址的緩存，那么就直接訪問(wèn)IP地址。
如果沒有緩存，進(jìn)入到第2步2、通過(guò)計(jì)算機(jī)本地的Host文件配置，可以設(shè)置URL和IP地址的映射關(guān)系比如windows下是通過(guò)C:windwossystem32driveretchosts文件來(lái)設(shè)置的，linux中則是/etc/named.confg文件。
這里查找本地的Host文件，看是有IP地址的緩存如果在文件中依舊沒有找到映射關(guān)系，進(jìn)入第3步3、請(qǐng)求Local DNS Server，通過(guò)本地運(yùn)營(yíng)商獲取URL和IP的映射關(guān)系如果在校園網(wǎng)，DNS服務(wù)器就在學(xué)校，如果是小區(qū)網(wǎng)絡(luò)，DNS服務(wù)器是運(yùn)營(yíng)商提供的。
總之這個(gè)服務(wù)器在物理位置上離發(fā)起請(qǐng)求的計(jì)算機(jī)比較近Local DNS Server緩存了大量的DNS解析結(jié)果由于它的性能較好，物理上的距離又比較近，它通常會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)返回指定域名的解析結(jié)果80%的DNS解析需求在這一步就滿足了。
如果在這一步還是沒有完成DNS解析，進(jìn)入第4步4、通過(guò)Root DNS Server進(jìn)行解析，ROOT DNS Server會(huì)根據(jù)請(qǐng)求的URL 返回給Local DNS Server頂級(jí)域名服務(wù)器的地址。
例如：查詢的是”.com”的域名，就查詢 gTL對(duì)應(yīng)的域名服務(wù)器的地址5、返回頂級(jí)域名服務(wù)器的地址以后，訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的頂級(jí)域名服務(wù)器（gTLD、ccTLD、New gTLD），并且返回Name Server服務(wù)器地址。
這個(gè)Name Server就是網(wǎng)站注冊(cè)的域名服務(wù)器，上面包含了網(wǎng)站URL和IP的對(duì)應(yīng)信息例如你在某個(gè)域名服務(wù)提供商申請(qǐng)的域名，這個(gè)域名就由他們的服務(wù)器來(lái)解析這個(gè)Name Server是由域名提供商維護(hù)的。
6、Name Server會(huì)把指定域名的A記錄或者CNAME返回給Local DNS Server，并且設(shè)置一個(gè)TTLA (Address) 記錄是用來(lái)指定主機(jī)名（或域名）對(duì)應(yīng)的IP地址記錄用戶可以將該域名下的網(wǎng)站服務(wù)器指向到自己的web server上。
同時(shí)也可以設(shè)置您域名的二級(jí)域名CNAME：別名記錄這種記錄允許您將多個(gè)名字映射到另外一個(gè)域名通常用于同時(shí)提供WWW和MAIL服務(wù)的計(jì)算機(jī)例如，有一臺(tái)計(jì)算機(jī)名為“host.mydomain.com”（A記錄）。
它同時(shí)提供WWW和MAIL服務(wù)，為了便于用戶訪問(wèn)服務(wù)服務(wù)商從方便維護(hù)的角度，一般也建議用戶使用CNAME記錄綁定域名的如果主機(jī)使用了雙線IP，顯然使用CNAME也要方便一些TTL（Time To Live）：也就是設(shè)置這個(gè)DNS解析在Local DNS Server上面的過(guò)期時(shí)間。
超過(guò)了這個(gè)過(guò)期時(shí)間，URL和IP的映射就會(huì)被刪除，需要獲取還要請(qǐng)求Name Server7、如果此時(shí)獲取的是A記錄，那么就可以直接訪問(wèn)網(wǎng)站的IP了但是通常來(lái)說(shuō)大型的網(wǎng)站都會(huì)返回CNAME，然后將其傳給GTM Server。
GTM（Global Traffic Manager的簡(jiǎn)寫）即全局流量管理，基于網(wǎng)宿智能DNS、分布式監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)故障切換及全球負(fù)載均衡，保障應(yīng)用服務(wù)的持續(xù)高可用性傳給GTM的目的就是希望通過(guò)GTM的負(fù)載均衡機(jī)制，幫助用戶找到最適合自己的服務(wù)器IP。
也就是離自己最近，性能最好，服務(wù)器狀態(tài)最健康的而且大多數(shù)的網(wǎng)站會(huì)做CDN緩存，此時(shí)就更需要使用GTM幫你找到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中適合你的CDN緩存服務(wù)器8、找到CDN緩存服務(wù)器以后，可以直接從服務(wù)器上面獲取一些靜態(tài)資源，例如：HTML、CSS、JS和圖片。
但是一些動(dòng)態(tài)資源，例如商品信息，訂單信息，需要通過(guò)第9步9、對(duì)于沒有緩存的動(dòng)態(tài)資源需要從應(yīng)用服務(wù)器獲取，在應(yīng)用服務(wù)器與互聯(lián)網(wǎng)之間通常有一層負(fù)載均衡器負(fù)責(zé)反向代理有它路由到應(yīng)用服務(wù)器上總結(jié)DNS服務(wù)器是用來(lái)做URL與IP地址解析的，幫助用戶找到要訪問(wèn)服務(wù)器的IP。
從DNS服務(wù)器的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)大致分為三層：根域名服務(wù)器，頂級(jí)域名服務(wù)器，本地域名服務(wù)器申請(qǐng)域名的供應(yīng)商會(huì)提供Name Server作為DNS解析從用戶訪問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站出發(fā)，經(jīng)過(guò)瀏覽器，本地Host文件、Local DNS Server、Root DNS Server、頂級(jí)域名服務(wù)器（gTLD、ccTLD、New gTLD）、Name Server、GTM、CDN、Application Server。
共經(jīng)歷了九個(gè)步驟