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当浏览器访问某个网站域名或者应用服务通过域名方式访问API接口的时候,需要用IP和port建立TCP连接或者复用底层连接,IP地址的获取依赖对域名的解析,完成解析的角色称为域名解析器(dns resolver)。解析的大致过程就是检查cache是否有该记录,本地hosts文件是否有,都没有命中就查询dns server进行CNAME和A记录的查询。在linux系统下,dns server的IP一般在/etc/resolv.conf文件中。
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域名解析常用dig命令,以及在 进行域名解析测试。
考虑到域名IP地址不是经常变动,减少查询dns的冗余,并显著降低高QPS应用服务查询dns的压力(最后一节有benchmark对比),需要对dns信息进行缓存。因为软件应用不同、开发语言不同、操作系统不同,dns resolver的实现和封装也不同,会遇到不同的层面的cache。比如windows的dns resolver会有cache,linux默认不缓存;go语言可以选择cgo或者自己实现的dns resolver;chrome浏览器也会有自己的cache。
dns cache除了好处以外,也带来了其他问题。比如dns cache可能被恶意病毒修改,将真实IP改成钓鱼网站的IP,对用户进行诱导和钓鱼。还有在服务发现的这种特定场景下,dns cache是不被允许的,会出现IP更新不及时导致API流量的损失和错误,例如部署上线或者宕机,相比之下,运维响应的时长会造成更大的损失。但为了解决这个问题,在client和server端中间增加一层代理,dns记录指向这个代理。如图:
代理职责一般有:
代理一般分为:
四层代理对外暴露的IP一般称为虚IP(VIP)
example_test.go
性能对比:
从对比中可看出:go的pure resolver因没有cache和网络不稳定的因素,总耗时较多。而cgo的resolver比较稳定且耗时较低。
linux或类unix系统是没有操作系统级别的dns cache。除非安装了dnsmasq或者
nscd(Name Service Caching Daemon),并开启。
在学习计算机网络的时候就知道到了DNS的解析过程,但是一直没有实践过。这次趁着配置狗爹上买的域名,通过跟踪域名的解析过程,算是DNS有了更深刻的了解。
nslookup(name server lookup)是一个用于查询 Internet域名信息或诊断DNS 服务器问题的工具。在windows和Linux都可以通过nslookup输入域名得到相应的IP地址。相反的,我们也可以通过输入IP地址来获得主机名。
获取更详细的应用,请参照 nslookup 命令用法 。
在Linux系统中,通过dig命令可以查询DNS的解析过程。
下面展示的是使用最简单的dig命令来查询DNS的结果,这对我们理解复杂一点的dig命令的结果很有帮助。
输出了DIG和Linux的版本号以及查询的域名
说明可以增加参数cmd。
表示下面信息是此次查询所得的结果,包含5个部分,分别是头部HEADER,查询部分QUESTION SECTION,回复部分ANSWER SECTION,权威机构部分AUTHORITY SECTION,附加部分ADDITIONAL SECTION。
opcode 操作码,QUERY,代表是查询操作
status 状态,NOERROR,代表没有错误
id 编号,7794,16bit数字,在dns协议中,通过编号匹配返回和查询。
flags 标志,如果出现就表示有标志,如果不出现就未设置标志:
qr query,查询标志,代表是查询操作
rd recursion desired, 代表希望进行递归(recursive)查询操作
ra recursive available 在返回中设置,代表查询的服务器支持递归(recursive)查询操作。
aa Authoritative Answer 权威回复,如果查询结果由管理域名的域名服务器而不是缓存服务器提供的,则称为权威回复。
QUERY 查询数,1代表1个查询,对应下面的QUESTION SECTION中的记录数
ANSWER 结果数,3代表有3项结果,对应下面ANSWER SECTION中的记录数
AUTHORITY 权威域名服务器记录数,4代表该域名有4个权威域名服务器,可供域名解析用。对应下面AUTHORITY SECTION
ADDITIONAL 格外记录数,4代表有4项格外记录。对应下面 ADDITIONAL SECTION。
查询部分,从左到右各部分意义:
1、要查询的域名,这里是hihuaning.com.,'.'代表根域名,com顶级域名,hihuaning二级域名
2、class,要查询信息的类别,IN代表类别为IP协议,即Internet。还有其它类别,比如chaos等,由于现在都是互联网,所以其它基本不用。
3、type,要查询的记录类型,A记录(Address),代表要查询ipv4地址。AAAA记录,代表要查询ipv6地址。
回应部分,回应有CNAME记录和A记录,说说CNAME记录从左到右各部分意义:
1、对应的域名,这里是hihuaning.com.,'.'代表根域名,com顶级域名,hihuaning二级域名
2、TTL,time ro live,缓存时间,单位秒。5,代表缓存域名服务器,可以在缓存中保存5秒该记录。
3、class,要查询信息的类别,IN代表类别为IP协议,即Internet。还有其它类别,比如chaos等,由于现在都是互联网,所以其它基本不用。
4、type,要查询的记录类型,CNAME记录,代表hihuaning.com有个别名samkingz.github.io
5、域名对应的CNAME别名
权威域名部分,回应都是NS记录(Name Server),NS记录从左到右各部分意义:
1、对应的域名,这里是fastlylb.net.,'.'代表根域名,com顶级域名,fastlylb二级域名
2、TTL,time ro live,缓存时间,单位秒。5,代表缓存域名服务器,可以在缓存中保存5秒该记录。
3、class,要查询信息的类别,IN代表类别为IP协议,即Internet。还有其它类别,比如chaos等,由于现在都是互联网,所以其它基本不用。
4、type,要查询的记录类型,NS,Name Server,NS记录,代表该记录描述了域名对应的权威域名解析服务器
5、域名对应域名对应的权威域名解析服务器。由于ns3.fastlylb.net.是fastlylb.net.的子域名,而解析子域名,又需要主域名的信息,为了打破这个死循环,需要在下面的额外记录中提供该服务器的ip地址。
额外记录部分,这里都是A记录,A记录从左到右各部分意义:
1、对应的域名,这里是ns1.fastlylb.net.,'.'代表根域名,net顶级域名,fastlylb二级域名,ns1是三级域名。
2、TTL,time ro live,缓存时间,单位秒。5,代表缓存域名服务器可以在缓存中保存5秒该记录。
3、class,要查询信息的类别,IN代表类别为IP协议,即Internet。还有其它类别,比如chaos等,由于现在都是互联网,所以其它基本不用。
4、type,要查询的记录类型,A记录,代表要查询ipv4地址。AAAA记录,代表要查询ipv6地址。
5、域名对应的ip地址。
查询耗时
查询使用的服务器地址和端口
查询的时间
回应的大小。收到(rcve, recieved)256字节。
使用 dig hihuaning.com +trace 命令,我们可以看到整个域名是如何发起和解析的,从根域名(.)到gTLD Server(.com),再到Name Server(hihuaning.com.)的整个过程都显示出来了。
获取更详细的应用,请参照 dig 命令用法 。
从dig查询结果看DNS的A记录和NS记录
深入分析java web技术内幕
在 Linux 系统中,临时启动域名解析的命令是:nslookup
在该命令中可以设置临时域名解析服务器。