DNS
# DNS
DNS，英文全称 Domain Name System，域名系统，其实是域名和 ip 地址相互映射的分布式数据库
DNS 是应用层协议，client 端（一般指浏览器）构建 DNS 查询请求，依次被传输层，网络层，数据链路层等封装传送到达 DNS 服务器端，最终 client 端接收到 DNS 响应消息
# DNS 协议和端口
DNS 占用 53 号端口，同时使用 TCP 和 UDP 协议
DNS 在区域传输的时候使用 TCP 协议，其他时候使用 UDP 协议。一个 UDP 报文的有效负载(payload)也就 512 个字节
DNS 区域传输的时候使用 TCP 协议：
辅域名服务器会定时（一般 3 小时）向主域名服务器进行查询以便了解数据是否有变动。如有变动，会执行一次区域传送，进行数据同步。区域传送使用 TCP 而不是 UDP，因为数据同步传送的数据量比一个请求应答的数据量要多得多。
TCP 是一种可靠连接，保证了数据的准确性。
域名解析时使用 UDP 协议：
客户端向 DNS 服务器查询域名，一般返回的内容都不超过 512 字节，用 UDP 传输即可。不用经过三次握手，这样 DNS 服务器负载更低，响应更快。理论上说，客户端也可以指定向 DNS 服务器查询时用 TCP，但事实上，很多 DNS 服务器进行配置的时候，仅支持 UDP 查询包。
# 域名
域名解析：域名映射为 IP 地址的过程就称为“域名解析”
TLD 全称为 Top Level Domain，也可以叫顶级域，就是域名最后的.com、.cn、.net 等。
域名必须对应一个 IP 地址，一个域名只能对应一个 IP 地址（比如访问一个域名不可能向两个 ip 地址请求）而 IP 地址不一定有域名且可以对应多个域名。
为什么要用域名？
容易记
固定性好，公网 IP 地址输入都是独一无二的，但都是分给服务器上的，如果服务器换了，IP 也就变了，访客就找不到了。
品牌意识，每一个企业，或者网站都应该都突出企业自身的域名，而不是 IP
# 前端优化中的 DNS
是减少 DNS 的请求次数
DNS 预解析
# DNS 预解析
DNS 预解析是让具有此属性的域名不需要用户点击链接就在后台解析，而域名解析和内容载入是串行的网络操作，所以这个方式能减少用户的等待时间，提升用户体验 。
默认情况下浏览器会对页面中和当前域名（正在浏览网页的域名）不在同一个域的域名进行预获取，并且缓存结果，这就是隐式的 DNS 预解析
手动设置 DNS 预解析具体用法：
(1) 用 meta 信息来告知浏览器, 当前页面要做 DNS 预解析 <meta http-equiv="x-dns-prefetch-control" content="on">
(2) 在页面 header 中使用 link 标签来强制对 DNS 预解析: <link rel="dns-prefetch" href="//www.zhix.net">
注意：dns-prefetch 需慎用，多页面重复 DNS 预解析会增加重复 DNS 查询次数，因为有开发者指出 禁用 DNS 预读取能节省每月 100 亿的 DNS 查询 。
如果需要禁止隐式的 DNS Prefetch <meta http-equiv="x-dns-prefetch-control" content="off">
# 浏览器 DNS 缓存
浏览器在获取网站域名的实际 IP 地址后会对其 IP 进行缓存，减少网络请求的损耗。每种浏览器都有一个固定的 DNS 缓存时间，其中 Chrome 的过期时间是 1 分钟，在这个期限内不会重新请求 DNS
缓存时间长：减少 DNS 的重复查找，节省时间。
缓存时间短：及时检测服务器的 IP 变化，保证访问的正确性。
# DNS 劫持
DNS 劫持有这三种情况：
- 错误域名解析到纠错导航页面
导航页面存在广告。判断方法:访问的域名是错误的，而且跳转的导航页面也是官方的，如电信的 114，联通移网域名纠错导航页面。
- 错误域名解析到非正常页面，
对错误的域名解析到导航页的基础上，有一定几率解析到一些恶意站点，这些恶意站点通过判断你访问的目标 HOST、URI、 referrer 等来确定是否跳转广告页面，这种情况就有可能导致跳转广告页面（域名输错）或者访问页面被加广告（页面加载时有些元素的域名错误而触发）这种劫持会对用户访问的目标 HOST、URI、 referrer 等会进行判定来确定是否解析恶意站点地址，不易被发现。
- 直接将特点站点解析到恶意或者广告页面，
这种情况比较恶劣，而且出现这种情况未必就是运营商所为，家里路由器被黑，或者系统被入侵，甚至运营商的某些节点被第三方恶意控制都有可能。具体情况要具体分析，这里就不展开了。
# DNS 查询类型
# DNS 递归查询
# DNS 迭代查询
# DNS 解析的基本流程
解析顺序:
- 浏览器缓存
当用户通过浏览器访问某域名时，浏览器首先会在自己的缓存中查找是否有该域名对应的 IP 地址（若曾经访问过该域名且没有清空缓存便存在）；
- 系统缓存
当浏览器缓存中无域名对应 IP 则会自动检查用户计算机系统 Hosts 文件 DNS 缓存是否有该域名对应 IP；
- 路由器缓存
当浏览器及系统缓存中均无域名对应 IP 则进入路由器缓存中检查，以上三步均为客服端的 DNS 缓存；
- ISP（互联网服务提供商）DNS 缓存
当在用户客服端查找不到域名对应 IP 地址，则将进入 ISP DNS 缓存中进行查询。比如你用的是电信的网络，则会进入电信的 DNS 缓存服务器中进行查找；
- 根域名服务器
当以上均未完成，则进入根服务器进行查询。全球仅有 13 台根域名服务器，1 个主根域名服务器，其余 12 为辅根域名服务器。根域名收到请求后会查看区域文件记录，若无则将其管辖范围内顶级域名（如.com）服务器 IP 告诉本地 DNS 服务器；
- 顶级域名服务器
顶级域名服务器收到请求后查看区域文件记录，若无则将其管辖范围内主域名服务器的 IP 地址告诉本地 DNS 服务器；
- 主域名服务器
主域名服务器接受到请求后查询自己的缓存，如果没有则进入下一级域名服务器进行查找，并重复该步骤直至找到正确纪录；
- 保存结果至缓存
本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时将该结果反馈给客户端，客户端通过这个 IP 地址与 web 服务器建立链接。
DNS 查询的详细过程
在浏览器中输入
www.qq.com域名，操作系统会先检查自己本地的 hosts 文件是否有这个网址映射关系，如果有，就先调用这个 IP 地址映射，完成域名解析。如果 hosts 里没有这个域名的映射，则查找本地 DNS 解析器缓存，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。
如果 hosts 与本地 DNS 解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找 TCP/ip 参数中设置的首选 DNS 服务器，在此我们叫它本地 DNS 服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。
如果要查询的域名，不由本地 DNS 服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个 IP 地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。
如果本地 DNS 服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地 DNS 服务器的设置（是否设置转发器）进行查询，如果未用转发模式，本地 DNS 就把请求发至 13 台根 DNS，根 DNS 服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个 IP。本地 DNS 服务器收到 IP 信息后，将会联系负责.com 域的这台服务器。这台负责.com 域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com 域的下一级 DNS 服务器地址(http://qq.com)给本地 DNS 服务器。当本地 DNS 服务器收到这个地址后，就会找http://qq.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www . qq .com 主机。
如果用的是转发模式，此 DNS 服务器就会把请求转发至上一级 DNS 服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器如果不能解析，或找根 DNS 或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地 DNS 服务器用是是转发，还是根提示，最后都是把结果返回给本地 DNS 服务器，由此 DNS 服务器再返回给客户机。
从客户端到本地 DNS 服务器是属于 递归查询，而 DNS 服务器之间就是的交互查询就是 迭代查询。
# DNS 问题
- DNS 解析的基本流程？
- DNS 的根域名是什么，有几个 Server？TLD DNS 是什么？
- DNS 的优化策略是什么？在各个环节怎么做的？Chrome 和各个操作系统怎么做的？
- DNS 负载均衡是什么，为什么要用？
- DNS 的记录类型有哪些？CNAME 一般用在哪些场合？举例子说明一下。
- DNS 的常用工具和命令有哪些？
- DNS 查询是用 TCP 还是 UDP？一般用哪个端口？
- DNS 抓包抓过吗？Wireshark 有用过吗？
- 请说明一下 www.google.com 和 google.com 的区别，如何设置它们的 DNS？
答案参考地址：https://www.cnblogs.com/confach/p/10050013.html (opens new window)
参考地址：DNS 原理及其解析过程https://www.cnblogs.com/gopark/p/8430916.html (opens new window)