就是通过域名解析，来拿到我们的IP地址（下）

这篇文章在说什么

1、域名的结构

2、DNS解析流程

前奏

在进入正题之前可以先适当的引入IP概念，以便下面的流畅阅读。

1、[什么是IP地址？](https://segmentfault.com/a/1190000022864573)
IP地址相当于网络中的身份唯一认证ID

正题

 DNS：(Domain Name System)域名解析系统

域名解析系统，听着还挺费解的，我们知道当我们浏览器输入网址的时候，输入的是一串域名，例如: ，但是我们在委托我们的操作系统发送消息时，却不是靠域名来找到对应的服务器，靠的的IP地址（这是TCP/IP协议的要求）。这个时候，所需要做的就是通过域名解析，来拿到我们的IP地址。 域名的结构 域名可以通过 .拆分成几个部分，从右到左依次是：顶级域名、二级域名、三级域名...

DNS解析流程

所以当我们输入网址，去请求资源的话，那它又是如何办到的呢？

简单来说：DNS解析过程属于应用层协议(不知道应用层也不影响解析流程)，当我们生成http报文之后，就会在查找浏览器/host/本地/网关/本地DNS服务器/IPS/根域名服务器等中是否有DNS缓存，如果有的话，优先取缓存数据，否则，会通过主机上运行的DNS客户端（我们的计算机上会有相应的DNS客户端，又称DNS解析器）向DNS服务器发送查询报文，DNS服务器再根据查询消息返回响应内容。

查询报文 域名、类型（表示域名对应什么类型的记录，类型为MX时，表示域名对应的是邮件服务器，类型为A时，对应的IP地址）、以及Class（Class的值用来识别网络信息谷歌浏览器清除DNS缓存的方法，现在互联网没有其他网络，所以永远是IN）。DNS服务器会根据查询消息来查询对应的消息记录。 邮件查询 邮件的记录类型是MX，又称为邮件交换记录。它是通过邮件地址的”@“符号后面的域名，得到对应的邮件服务器。DNS服务器会返回邮件服务器的域名和优先级。（邮件地址有可能对应多个邮件服务器，需要根据优先级来判断哪个服务器优先查询。数值越小越优先。）因为最终也需要得到邮件服务器的IP地址，所以拿到邮件的服务器域名后最终又会解析成IP地址返回客户端。

演示

光说没用，我们可以来演示一波，当我们查询时：

DNS客户端的请求报文

;; QUESTION SECTION:
;www.google.com.            IN    A

DNS服务器返回的查询结果

只有1个A记录代表，只有一个IP地址。221是缓存时间，代表221s内不用重新查询。

;; ANSWER SECTION:
www.google.com.        221    IN    A    8.7.198.45

NS记录

即域名服务器记录（Name ），用来指定该域名由那个DNS域名服务器解析。

;; AUTHORITY SECTION:
google.com.        51    IN    NS    ns4.google.com.
google.com.        51    IN    NS    ns3.google.com.
google.com.        51    IN    NS    ns1.google.com.
google.com.        51    IN    NS    ns2.google.com.

DNS域名服务器的IP地址

;; ADDITIONAL SECTION:
ns1.google.com.        266    IN    A    216.239.32.10
ns1.google.com.        197    IN    AAAA    2001:4860:4802:32::a
ns2.google.com.        280    IN    A    216.239.34.10
ns2.google.com.        197    IN    AAAA    2001:4860:4802:34::a
ns3.google.com.        55    IN    A    216.239.36.10
ns3.google.com.        104    IN    AAAA    2001:4860:4802:36::a
ns4.google.com.        299    IN    A    216.239.38.10
ns4.google.com.        92    IN    AAAA    2001:4860:4802:38::a

邮件的DNS查询

可以看到DNS服务器返回了五个服务器域名以及优先级。

记录类型还有很多种

想了解的可以 => 记录类型

当浏览器发起请求

直接上图吧~说太多都没有用~

hosts文件地址
Mac：/etc/hosts
Windows 7: C:\\**Windows**\\System32\\drivers\\etc
我们可以看到，下图中有域名对应着IP
就相当于告诉计算机，如果我访问这个域名，那你就去这个ip地址找资源吧~

说到这里，那我们停一下，现在是不是有两个疑问

1、究竟什么是本地服务器呢？

2、如果本地有缓存又要怎么办？

留着最后回答~

我们先来解释图中本地DNS服务器与DNS服务器之间的关系，以及什么是根服务器。 DNS服务器之间的联系 DNS服务器相互之间的联系是：管理下一级域名的服务器会将自己注册到管理上级域名的DNS服务器上。

所以，当我们从根域名服务器一层层往下找，就可以找到当前域名所在的DNS服务器了。

什么是根域名服务器 前面说了域名的结构，但是在我们的互联网中，还有一个不为人知的地方，叫做根域。它处于一级域名（顶级域名）的上方，根域没有自己的名字（不配有姓名），我们在输入域名时经常省略了它。它是一个点，是的，就是一点”.”，如果要表明根域，那么域名就会写成这样：””没在域名的最后加一个句号。一般都不会写句号。根域名服务器管理的不是所有的域名，而是管理一级域名的服务器所在地址，比如管理着com域名服务器的地址。

主根和辅根的区别：主根和辅根的数据是一致的，当有新的域名出现时，会先更新到主根服务器，再复制到辅根服务器。

镜像服务器：相当于镜子里的你，除了不是真正的你，也具有你的特征。就像你的桌面图标生成一个快捷方式的图标一样。

现在我们了解了DNS服务器之间的联系，那么我们回到流程图中：

QA环节

1、究竟什么是本地服务器呢？

当我们打开网络配置的时候，会看到有一个DNS IP地址谷歌浏览器清除DNS缓存的方法，这个IP地址则是我们指向的本地DNS服务器地址。

不同的操作系统设置方式不一样，DNS服务器的地址可以是提前设置好的也可以是自动分配的，MacOS的长这样：

在我们非手动设置的情况下：如果我们的网络是直连的运营商网络，一般而言那我们的本地DNS则是ISP运营商IP地址。

如果我们设置了转发(使用了路由器)，那我们的地址极有可能是192.168.1.1（如上图），路由器本身，我们的路由器会将请求转发到上层DNS，也就是ISP运营商DNS服务器。

2、如果本地有缓存又要怎么办？

所以以后如果页面打不开了，可以先清除浏览器或者电脑的DNS缓存试试，看是否是因为本地的缓存导致域名解析错误。

清除DNS缓存：
Mac(10.13.6): sudo dscacheutil -flushcache
Window: ipconfig /flushdns
谷歌浏览器：chrome://net-internals/#events.

3、为什么服务器的IP地址只有13个？

因为DNS查询用的是UDP，而不是TCP。
UDP 实现中能保证正常工作的最大包是 512 字节，所以只能13个根服务器地址。
想要了解更多，请进入[传送门](https://jaminzhang.github.io/dns/The-Reason-of-There-Is-Only-13-DNS-Root-Servers/)

4、IPv4与IPv6的区别

IPv4：由32位二进制数组成
IPv6：可由128位二进制组成
[详文可阅读](https://zhuanlan.zhihu.com/p/50747832)

5、为什么需要域名解析，而不直接是IP？

1、域名好记，给你ip，你可以记几个ip地址哇
2、不同域名可以对应同一个IP
3、服务器IP变了咋办
4、TCP/IP协议的需要

参考资料：

《网络是怎么连接的》