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DNS主要查找主机的IP地址

DNS的基本概念

DNS（Domain Name System，域名系统）是互联网的一项核心服务，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，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串，DNS就是帮助用户在互联网上通过易于记忆的域名来查找对应的计算机IP地址的工具。

（一）域名与IP地址的关系

• 域名：是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置），www.baidu.com就是一个常见的域名，它由多个部分组成，www”表示万维网服务，“baidu”是公司名称，“com”表示商业机构。
• IP地址：是互联网协议地址（Internet Protocol Address）的缩写，是分配给网络中每个设备的数字标签，用于标识设备在网络中的位置，IP地址通常由四个十进制数组成，每个数的范围是0 255，例如192.168.1.1。

（二）DNS的工作原理

当用户在浏览器中输入一个域名（如www.example.com）时，计算机会向DNS服务器发送一个查询请求，DNS服务器会根据其存储的域名和IP地址的映射关系，查找并返回对应的IP地址，然后计算机就可以使用这个IP地址与目标服务器建立连接，获取网页内容或其他网络服务。

DNS查找主机IP地址的过程

（一）本地缓存查找

• 浏览器缓存：当用户访问一个网站后，浏览器会将该网站的域名和对应的IP地址缓存一段时间，如果用户再次访问相同的域名，浏览器会首先检查本地缓存，看是否有对应的IP地址记录，如果有，就直接使用缓存中的IP地址，这样可以加快访问速度，用户刚刚访问了www.google.com，浏览器会在一定时间内（根据浏览器设置和网站的配置）缓存该域名对应的IP地址，当用户再次访问时，浏览器可以直接从缓存中获取IP地址，而不需要再次向DNS服务器发送查询请求。
• 操作系统缓存：操作系统也会对DNS查询结果进行缓存，当应用程序（如浏览器）发起DNS查询时，操作系统会先检查自己的缓存，看是否有对应的IP地址记录，如果有，就返回给应用程序；如果没有，再向DNS服务器发送查询请求，操作系统缓存可以提高整个系统的DNS查询效率，减少对外部DNS服务器的依赖。

（二）本地DNS服务器查找

如果本地缓存中没有找到对应的IP地址,计算机会向本地DNS服务器发送查询请求，本地DNS服务器通常是由网络服务提供商（ISP）或企业网络管理员配置的。

（三）递归查询过程

• 根DNS服务器：本地DNS服务器首先会向根DNS服务器发送查询请求，根DNS服务器是DNS系统的最高层级，它知道全球范围内顶级域名服务器的位置，根DNS服务器不会直接返回目标域名对应的IP地址，而是根据域名的后缀（如.com、.org等），将查询请求转发给相应的顶级域名服务器，当查询www.example.com时，根DNS服务器会将请求转发给负责.com顶级域名的服务器。
• 顶级域名服务器：顶级域名服务器负责管理特定的顶级域名（如.com、.net等），它接收到根DNS服务器转发的查询请求后，会根据域名的前缀（如example），将查询请求转发给负责该二级域名的权威DNS服务器，权威DNS服务器是存储特定域名相关信息（如IP地址）的服务器，它可以直接返回域名对应的IP地址。

（四）迭代查询过程（可选）

在某些情况下,本地DNS服务器也可以采用迭代查询的方式，即本地DNS服务器先向根DNS服务器发送查询请求，根DNS服务器返回顶级域名服务器的地址，本地DNS服务器再向顶级域名服务器发送查询请求，顶级域名服务器返回权威DNS服务器的地址，最后本地DNS服务器再向权威DNS服务器发送查询请求，获取域名对应的IP地址，这种方式相对递归查询来说，需要本地DNS服务器进行多次查询，效率较低，但可以在一定程度上减轻根DNS服务器和顶级域名服务器的负载。

DNS查找过程中的相关记录类型

（一）A记录

A记录是最常见的DNS记录类型,它将一个域名映射到一个IPv4地址，www.example.com的A记录可能是192.168.1.100，这意味着当用户访问www.example.com时，DNS服务器会返回192.168.1.100这个IP地址，用户的计算机就可以通过这个IP地址与目标服务器建立连接。

（二）AAAA记录

AAAA记录与A记录类似,但它是将一个域名映射到一个IPv6地址，随着IPv6的逐渐普及，AAAA记录的应用也越来越广泛，一个支持IPv6的网站可能会有www.example.com的AAAA记录为2001:db8:85a3:0:0:8a2e:370:7334。

（三）CNAME记录

CNAME记录是别名记录,它将一个域名映射到另一个域名，当DNS服务器查询到CNAME记录时，会继续查询CNAME记录指向的域名，直到找到最终的A记录或AAAA记录，blog.example.com可能是www.example.com的CNAME记录，这意味着当用户访问blog.example.com时，DNS服务器会先将它解析为www.example.com，然后再根据www.example.com的A记录或AAAA记录返回对应的IP地址。

相关问题与解答

（一）问题1：为什么有时候修改了域名的IP地址，但是访问时还是会出现旧的IP地址？

• 解答：这是因为DNS有缓存机制，当域名的IP地址发生变化后，之前缓存了该域名IP地址的浏览器、操作系统和DNS服务器可能还没有更新缓存，浏览器缓存中可能仍然保存着旧的IP地址，当用户再次访问该域名时，浏览器会直接使用缓存中的旧IP地址，导致无法访问到新的服务器，要解决这个问题，可以尝试清除浏览器缓存、等待操作系统缓存过期或者联系网络管理员刷新DNS缓存。

（二）问题2：什么是DNS劫持，如何防范？

• 解答：
  • DNS劫持的定义：DNS劫持是一种恶意攻击行为，攻击者通过非法手段篡改DNS服务器的记录，将用户引导到错误的服务器或者恶意网站，攻击者可以将银行网站的域名解析到一个假冒的银行网站服务器上，当用户访问银行网站时，就会进入假冒网站，从而导致用户的账号密码等敏感信息泄露。
  • 防范措施：
    • 使用安全的DNS服务器：选择信誉良好、安全性高的DNS服务器，如一些知名的公共DNS服务器（如谷歌的8.8.8.8和8.8.4.4），这些DNS服务器通常具有更好的安全防护措施，能够抵御DNS劫持等攻击。
    • 启用DNSSEC：DNSSEC（域名系统安全扩展）是一种用于验证DNS数据完整性和真实性的技术，它可以防止DNS记录被篡改，确保用户获取到的DNS查询结果是真实可靠的，DNSSEC的配置相对复杂，需要一定的技术知识。
    • 注意网络安全环境：避免在不安全的网络环境中（如公共无线网络）进行敏感信息的传输，因为这些网络可能更容易受到DNS劫持等攻击，保持操作系统和浏览器等软件的更新，及时安装安全补丁，以提高系统的安全性。 我们可以详细了解DNS主要是查找主机的IP地址，以及其查找过程、相关记录类型和可能遇到的问题及防范措施