引言
今天咱們來聊聊DNS。
所謂域名系統（Domain Name System縮寫DNS，Domain Name被譯爲域名）是因特網的一項核心服務，它做爲能夠將域名和IP地址相互映射的一個分佈式數據庫,能夠balabala..省略一萬字不表，由於這都不是重點！
重點只有一個，大廠常常問！
沒錯，正是由於DNS包含着不少大廠常考面試知識點！所以，煙哥認爲頗有必要再開一文說明。html
正文
概念
DNS 的全稱是 Domain Name System 或者 Domain Name Service，它主要的做用就是將人們所熟悉的網址 (域名) 「翻譯」成電腦能夠理解的 IP 地址，這個過程叫作 DNS 域名解析。
打個比方，咱們登百度的地址的時候，都是敲www.baidu.com，進行登錄，難道你會去敲IP地址登百度？明顯，域名容易記憶。
並且，一個域名每每對應多個DNS地址，以下圖所示
若是要所有都記住，嗯，我相信兄臺記憶力必定十分驚人！linux
流程
接下來，就不得不說一道經典面試題了
其實回答很簡單(俗稱天龍八步)面試
- 1.根據域名，進行DNS域名解析；
- 2.拿到解析的IP地址，創建TCP鏈接；
- 3.向IP地址，發送HTTP請求；
- 4.服務器處理請求；
- 5.返回響應結果；
- 6.關閉TCP鏈接；
- 7.瀏覽器解析HTML；
- 8.瀏覽器佈局渲染；
ps:因爲本文不是講HTTP請求，我提幾個思考題，讀者本身去思考(沒錯，我就是故意不說，咬我啊！)chrome
- 一、一個 TCP 鏈接能夠對應幾個 HTTP 請求？(提示，這在問你HTTP1.0和1.1的區別)
- 二、一個 TCP 鏈接中 HTTP 請求發送能夠一塊兒發送麼（好比一塊兒發三個請求，再三個響應一塊兒接收）？(提示，這就是在問你HTTP2.0和HTTP1.1協議的區別)
- 三、瀏覽器對同一Host創建TCP鏈接到數量有沒有限制？(拜託，一個網站那麼多圖片，開一個TCP鏈接，按順序下載？那不是等到死？)
好了，不扯了，本文不是在講Http協議。
下面咱們着重來講DNS解析這塊數據庫
解析
OK，着重說DNS解析這塊，流程圖以下瀏覽器
如圖所示，大體就是:瀏覽器輸入地址，而後瀏覽器這個進程去調操做系統某個庫裏的gethostbyname函數(例如，Linux GNU glibc標準庫的gethostbyname函數)，而後呢這個函數經過網卡給DNS服務器發UDP請求，接收結果，而後將結果給返回給瀏覽器。緩存
這張圖其實已經講明白大體的流程，可是細節上可能有些差別。
例如服務器
- (1)咱們在用chrome瀏覽器的時候，其實會先去瀏覽器的dns緩存裏頭查詢，dns緩存中沒有，再去調用gethostbyname函數
- (2)gethostbyname函數在試圖進行DNS解析以前首先檢查域名是否在本地 Hosts 裏，若是沒找到再去DNS服務器上查
不過，看到這裏！請回憶下這兩道面試題？
如今，會回答了麼？markdown
什麼，你還不懂怎麼答？把文章拉到開頭。從頭看過。
不過呢，須要補充說明一下，DNS中也有一個地方用到了TCP協議。那就是區域傳送！
DNS的規範規定了2種類型的DNS服務器，一個叫主DNS服務器，一個叫輔助DNS服務器。在一個區中主DNS服務器從本身本機的數據文件中讀取該區的DNS數據信息，而輔助DNS服務器則從區的主DNS服務器中讀取該區的DNS數據信息。當一個輔助DNS服務器啓動時，它須要與主DNS服務器通訊，並加載數據信息，這就叫作區傳送（zone transfer）。 這種狀況下，使用TCP協議。
講到這裏。其實面試官是能夠深刻追問的，以下所示
針對第一問，爲何域名解析用UDP協議?
由於UDP快啊！UDP的DNS協議只要一個請求、一個應答就行了。而使用基於TCP的DNS協議要三次握手、發送數據以及應答、四次揮手。可是UDP協議傳輸內容不能超過512字節。不過客戶端向DNS服務器查詢域名，通常返回的內容都不超過512字節，用UDP傳輸便可。
針對第二問，爲何區域傳送用TCP協議？
由於TCP協議可靠性好啊！你要從主DNS上覆制內容啊，你用不可靠的UDP？
由於TCP協議傳輸的內容大啊，你用最大隻能傳512字節的UDP協議？萬一同步的數據大於512字節，你怎麼辦？
講到這裏，我忽然想到一個段子(沒辦法，頭腦中知識太多)！
這個問題，咱們這裏當段子來說，改天寫一篇《TCP/IP面試指南》！
三次握手：
兩次握手:
四次握手：
因此啊。三次握手資源最省(當段子看看就好)！扯回咱們的DNS話題！
原理
如今，講最後一塊DNS解析域名的原理！這塊是重中之重！
先介紹linux下一個dig命令，以顯示解析域名的過程。
爲了便於說明，咱們來dig一下天貓的過程
dig www.tmall.com
結果以下圖所示
莫方，看不懂沒事。
如今咱們來讀重點的兩段。第一段表明請求參數以下圖所示
這段爲查詢內容。
DNS的查詢參數通常有三個
- (1)域名:服務器、郵件服務器(郵件地址中 @ 後面的部分)的名稱
- (2)Class:在設置DNS方案時，互聯網以外的網絡也考慮到了，而Class就是用來識別網絡的，不過如今只有互聯網，因此它的值永遠都是表明互聯網的IN
- (3)記錄類型:標識域名對應何種類型的記錄。類型爲A,表示域名對應的IP地址。類型爲MX時,表示域名對應的是郵件服務器。類型爲PTR,表示根據IP地址反查域名。類型爲CNAME,表示查詢域名相關別名。
固然，你這個時候要問我一個問題啦(注意上圖紅框)
煙哥，我輸入的明明是www.tmall.com但是命令裏解析的地址是www.tmall.com.啊,多了一個.的符號啊?這個.符號是什麼意思呢？
因而乎，又扯了一道經典面試題
OK，好，要講明白這個問題。咱們要先把域名的結構講清楚！www.tmall.com對應的真正的域名爲www.tmall.com.。末尾的.稱爲根域名，由於每一個域名都有根域名，所以咱們一般省略。
根域名的下一級，叫作"頂級域名"（top-level domain，縮寫爲TLD），好比.com、.net；
再下一級叫作"次級域名"（second-level domain，縮寫爲SLD），好比www.tmall.com裏面的.tmall，這一級域名是用戶能夠註冊的；
再下一級是主機名（host），好比www.tmall.com裏面的www，又稱爲"三級域名"，這是用戶在本身的域裏面爲服務器分配的名稱，是用戶能夠任意分配的。
那麼解析流程就是分級查詢！
(1)先在本機的DNS裏頭查，若是有就直接返回了。本機DNS就是下面這個東東
(2)本機DNS裏頭髮現沒有，就去根服務器裏查。根服務器發現這個域名是屬於com域，，所以根域DNS服務器會返回它所管理的com域中的DNS 服務器的IP地址，意思是「雖然我不知道你要查的那個域名的地址，但你能夠去com域問問看」
(3)本機的DNS接到又會向com域的DNS服務器發送查詢消息。com 域中也沒有www.tmall.com這個域名的信息，和剛纔同樣，com域服務器會返回它下面的tmall.com域的DNS服務器的IP地址。
以此類推，只要重複前面的步驟，就能夠順藤摸瓜找到目標DNS服務器
ps:舒適提醒，dig +trace www.tmall.com 能夠看到解析過程。有興趣的讀者，本身實驗一下。
扯了那麼多東西，咱們來看第二段內容，也就是響應體的部分！
以下所示
很明顯，第一行就是說www.tmall.com有一個別名是www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com。後面幾行就是這個www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址的真實IP。
爲何天貓要設一個別名到www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com地址呢？
因而乎，又一道經典面試題出現
說句實在話，我當初第一眼，見到這題的時候，我以爲應該是方便cdn配置。
回到咱們的例子，若是煙哥的猜想正確，www.tmall.com.danuoyi.tbcache.com這個地址，應該是淘寶的一個cdn地址。
所以，我特地去查了域名備案記錄。以下圖所示
果真，就是一個淘寶的cdn環境。
那麼這麼配有什麼好處呢？
。。。