DNS解析和查詢過程

2021-08-29 13:51:04 字數 3509 閱讀 1848

為什麼要 dns 解析?

因為 http 是基於 tcp 連線的,而 tcp 則是通過 ip 位址去識別訪問的。dns 解析就是網域名稱轉化成 ip 位址的過程。

dns解析過程:

參考文章:地圖

當我們在瀏覽器的位址列輸入**(譬如: www.linux178.com) ,然後回車,回車這一瞬間到看到頁面到底發生了什麼呢?

網域名稱解析 –> 發起tcp的3次握手 –> 建立tcp連線後發起http請求 –> 伺服器響應http請求,瀏覽器得到html** –> 瀏覽器解析html**,並請求html**中的資源(如js、css、等) –> 瀏覽器對頁面進行渲染呈現給使用者。

網域名稱解析是頁面載入的第一步,那麼網域名稱是如何解析的呢?以chrome為例:

1.chrome瀏覽器 會首先搜尋瀏覽器自身的dns快取(快取時間比較短,大概只有1分鐘,且只能容納1000條快取),看自身的快取中是否有www.linux178.com 對應的條目,而且沒有過期,如果有且沒有過期則解析到此結束。

注:我們怎麼檢視chrome自身的快取?可以使用 chrome://net-internals/#dns 來進行檢視。

2.如果瀏覽器自身的快取裡面沒有找到對應的條目,那麼chrome會搜尋作業系統自身的dns快取,如果找到且沒有過期則停止搜尋解析到此結束.

注:怎麼檢視作業系統自身的dns快取,以windows系統為例,可以在命令列下使用 ipconfig /displaydns 來進行檢視。

3.如果在windows系統的dns快取也沒有找到,那麼嘗試讀取hosts檔案(位於c:\windows\system32\drivers\etc),看看這裡面有沒有該網域名稱對應的ip位址,如果有則解析成功。

4.如果在hosts檔案中也沒有找到對應的條目,瀏覽器就會發起乙個dns的系統呼叫,就會向本地配置的首選dns伺服器(一般是電信運營商提供的,也可以使用像google提供的dns伺服器)發起網域名稱解析請求(通過的是udp協議向dns的53埠發起請求,這個請求是遞迴的請求,也就是運營商的dns伺服器必須得提供給我們該網域名稱的ip位址),運營商的dns伺服器首先查詢自身的快取,找到對應的條目,且沒有過期,則解析成功。

如果沒有找到對應的條目,則有運營商的dns代我們的瀏覽器發起迭代dns解析請求,它首先是會找根域的dns的ip位址(這個dns伺服器都內建13臺根域的dns的ip位址),找打根域的dns位址,就會向其發起請求(請問www.linux178.com這個網域名稱的ip位址是多少啊?),根域發現這是乙個頂級域com域的乙個網域名稱,於是就告訴運營商的dns我不知道這個網域名稱的ip位址,但是我知道com域的ip位址,你去找它去,於是運營商的dns就得到了com域的ip位址,又向com域的ip位址發起了請求(請問www.linux178.com這個網域名稱的ip位址是多少?),com域這台伺服器告訴運營商的dns我不知道www.linux178.com這個網域名稱的ip位址,但是我知道linux178.com這個域的dns位址,你去找它去,於是運營商的dns又向linux178.com這個網域名稱的dns位址(這個一般就是由網域名稱註冊商提供的,像萬網,新網等)發起請求(請問www.linux178.com這個網域名稱的ip位址是多少?),這個時候linux178.com域的dns伺服器一查,誒,果真在我這裡,於是就把找到的結果傳送給運營商的dns伺服器,這個時候運營商的dns伺服器就拿到了www.linux178.com這個網域名稱對應的ip位址,並返回給windows系統核心,核心又把結果返回給瀏覽器,終於瀏覽器拿到了www.linux178.com對應的ip位址,該進行一步的動作了。

注:一般情況下是不會進行以下步驟的

如果經過以上的4個步驟,還沒有解析成功,那麼會進行如下步驟:

5.作業系統就會查詢netbios name cache(netbios名稱快取,就存在客戶端電腦中的),那這個快取有什麼東西呢?凡是最近一段時間內和我成功通訊的計算機的計算機名和ip位址,就都會存在這個快取裡面。什麼情況下該步能解析成功呢?就是該名稱正好是幾分鐘前和我成功通訊過,那麼這一步就可以成功解析。

6.如果第5步也沒有成功,那會查詢wins 伺服器(是netbios名稱和ip位址對應的伺服器)。

7.如果第6步也沒有查詢成功,那麼客戶端就要進行廣播查詢。

8.如果第7步也沒有成功,那麼客戶端就讀取lmhosts檔案(和hosts檔案同乙個目錄下,寫法也一樣)

如果第八步還沒有解析成功,那麼就宣告這次解析失敗,那就無法跟目標計算機進行通訊。只要這八步中有一步可以解析成功,那就可以成功和目標計算機進行通訊。

dns也是開銷,通常瀏覽器查詢乙個給定網域名稱的ip位址要花費20~120毫秒,在完成網域名稱解析之前,瀏覽器不能從伺服器載入到任何東西。那麼如何減少網域名稱解析時間,加快頁面載入速度呢?

當客戶端dns快取(瀏覽器和作業系統)快取為空時,dns查詢的數量與要載入的web頁面中唯一主機名的數量相同,包括頁面url、指令碼、樣式表、、flash物件等的主機名。減少主機名的 數量就可以減少dns查詢的數量。

dns查詢過程:

1. 檢視瀏覽器內部快取

檢測網域名稱是否存在於瀏覽器快取中,如果有快取直接使用,沒有則下一步。開啟 chrome://net-internals/#dns 即可檢視本機瀏覽器的 dns 快取。

2. 系統快取

瀏覽器會呼叫乙個類似 gethostbyname 的庫函式,此函式會先去檢測本地 hosts 檔案,檢視是否有對應 ip。

ps: 這裡有乙個點,localhost 預設 ip 是 172.0.0.1,這是乙個回路段,也叫換回介面。也就是不會發往伺服器,是直接在本地開啟的。

3. 路由器快取、isp 快取

如果瀏覽器和系統快取都沒有,系統的 gethostname 函式就會像 dns 伺服器傳送請求。而網路服務一般都會先經過路由器以及網路服務商(電信),所以會先查詢路由器快取,然後再查詢 isp 的 dns 快取。

4. 本地 dns 伺服器

通常為自己計算機搭建的小型 dns 伺服器,自我使用,屬於 dns 優化的一部分。

5. 網域名稱伺服器

到此處的過程為:根域伺服器(.) -> 頂級網域名稱伺服器(eg: .com,.org)->

主網域名稱伺服器(eg: google.com)

如果網域名稱正常,應該就會返回 ip 位址,如果沒有瀏覽器就會提示找不到伺服器位址。

dns優化

dns 查詢的過程經歷了很多的步驟,如果每次都如此,是不是會耗費太多的時間,資源。所以我們應該盡早的返回真實的 ip 位址,減少查詢過程,也就是 dns 快取。瀏覽器獲取到 ip 位址後,一般都會加到瀏覽器的快取中,本地的 dns 快取伺服器,也可以去記錄。另外,每天幾億網名的訪問需求,一秒鐘幾千萬的請求網域名稱伺服器如何滿足?就是 dns 負載均衡。

通常我們的**應用各種雲服務,或者各種服務商提供類似的服務,由他們去幫我們處理這些問題。dns 系統根據每台機器的負載量,地理位置的限制

(長距離的傳輸效率)等等,去提供高效快速的 dns 解析服務。

參考文章(從瀏覽器輸入乙個 url 到頁面渲染,涉及的知識點及優化點):

DNS查詢過程

dns domain name system 將網域名稱和ip位址相互對映的乙個分布式資料庫服務。dns使用的是網路查詢,使用的埠是53號埠 通常dns是以udp資料傳輸協議來查詢的,當沒有查詢到完整的資訊時,就會再次以tcp這個協議來重新查詢。所以在啟動dns時,會同時啟動tcp和udp的53號埠...

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