背景
目前的流行網絡協議是 TCP/IP 協議,其中的 IP 為第四版的 IPv4。這個IPv4的字長32位,為了方便人腦記憶已經轉成四組十進制的數字了。例如 172.18.16.20 這樣的格式。當我們利用Internet傳輸資料的時候,需要用到這個IP,否則資料封包怎么知道要被送到哪里去?然而對于IP的這種數字的玩意兒,記憶力實在是不怎么樣。但是要上Internet一定需要IP,怎么辦?
為了解決這個問題,早期的做法是利用某些特定的檔案將主機名稱與IP做一個對應,如此一來,我們就可以通過主機名稱來取得該主機的IP了。人腦對于名字的記憶力可就好多了,那就是 /etc/hosts 這個檔案的用途了。
可惜的是,這個方法還是有缺憾。那就是主機名稱與IP的對應修改無法實時同步所有主機,所以用戶端電腦每次都要重新下載一次檔案才能順利聯網。隨著電腦普及數量增多,這個問題日益嚴重。
為了解決這個問題,伯克萊大學發展處一套階層式管理主機名稱對應IP的系統,我們稱它為 Berkeley Internet Name Domain,BIND。也就是目前全世界使用廣泛的域名系統(Domain Name System,DNS)。
什么是DNS ?
Domain Name System.
為什么會有DNS ?
IP 難記,域名好記。
工作原理
當你在瀏覽器網址框輸入 http://www.ksu.edu.tw 時,先去查詢本地的 /etc/hosts 這個檔案,未找到對應IP就會依據相關設定(在Linux下就是利用 /etc/resolv.conf 這個檔案)所提供的 DNS 的 IP 去進行連線查詢了。這個服務器(A表示)就會這樣工作:
收到用戶的查詢請求,先查看本身有沒有記錄,無則向 . 查詢
由于DNS是階層式架構,每部主機只負責管理自己下一級主機。向最頂層的 .(root)服務器 查詢
A 會主動向 .(root)服務器 詢問 http://www.ksu.edu.tw 在哪里呢?但是 .服務器 只記錄了 .tw 的資訊(因為臺灣只有.tw向.注冊而已)。此時會告知:“我不知 這部主機的ip啦,你應該去問 .tw服務器,我這里不管!我跟你說.tw在哪里吧”向第二層的 .tw服務器 查詢
A 接著向.tw詢問 http://www.ksu.edu.tw 在哪里呢?而.tw管理的又僅有 .edu.tw、.com.tw、.gov.tw ... 這幾部主機,經過查詢比較找到了.edu.tw的網域。所以這時候.tw又告訴A說:“你要去管理.edu.tw這個網域的主機那里去查詢,我有它的IP!”。向第三層的 .edu.tw服務器 查詢
同理可證,.edu.tw又告訴A應該要去.ksu.edu.tw進行查詢,這里只能告知.ksu.edu.tw的IP而已。向第四層的 .ksu.edu.tw服務器 查詢
等A找到.ksu.edu.tw之后,BINGO!.ksu.edu.tw說:“沒錯,這部主機就是我管理的,我給你說它的IP吧”。所以,A就能夠查到 www.ksu.edu.tw的IP嘍。緩存查詢結果并返回
記錄了正確的IP后,A的DNS機器不會在下次有人查詢http://www.ksu.edu.tw 的時候再走一次查詢流程。它會很聰明的先把查詢結果緩存,以方便回應下一次的相同要求。最后將結果回報給client端。當然,那個緩存的查詢結果是時間性的,當過了DNS 設定的時間(通常是24小時),那緩存就會被釋放。
可用 dig +trace http://www.ksu.edu.tw 來追蹤查詢細節。
在Mac上如何清理DNS cache ?
參考:DNS服務器