DNS 是互联网的繁荣下隐藏在幕后的中坚力量, DNS 解析的逻辑控制为互联网公司容灾切流、流量调拨管控提供了有力抓手, 因此十分有必要学习并理解 DNS 的解析原理;
本文主要梳理 DNS 解析的逻辑及原理;

常规解析

dns 常规解析逻辑可以总结为递归与迭代的过程:

  1. 首先找本机 host (linux: /etc/hosts) 文件中是否有记录, 如果有直接返回;
  2. 查找本机的 dns 的配置文件 (linux: /etc/resolv.conf), 找到 local dns, 本机向 local dns 发起查询请求;
    说明: /etc/nsswitch.conf 文件的以下这行决定了先查找 /etc/hosts, 再查找 /etc/reslv.conf;
    hosts: files dns myhostname
    其中 files 表示查询 /etc/hosts, dns 表示查询 /etc/resolv.conf;
  3. local dns 如果有缓存解析记录, 直接返回给发起请求的主机; 如果没有, local dns 会向根服务器发起请求;
  4. 根服务器收到请求后，会返回顶级服务器 (比如 .com、.net) 给 local dns;
  5. local dns 会去请求顶级服务器，顶级服务器收到请求后，会返回权威服务器
  6. local dns 回去请求权威服务器，权威服务器收到请求后，会返回域名解析记录给local dns
  7. local dns 收到权威服务器返回的记录后，local dns 会返回记录给发起请求主机，同时把该域名解析结果缓存起来用于主机的再次查询
    dns 解析逻辑
    dns 解析逻辑

命令执行过程

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> dig +trace google.com

;; Warning: Message parser reports malformed message packet.

# 向根服务器请求
; <<>> DiG 9.10.6 <<>> google.com +trace
;; global options: +cmd
.			515601	IN	NS	m.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	a.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	i.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	k.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	c.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	b.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	d.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	e.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	h.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	g.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	f.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	l.root-servers.net.
.			515601	IN	NS	j.root-servers.net.
m.root-servers.net.	801	IN	A	202.12.27.33
;; Received 544 bytes from 30.30.30.30#53(30.30.30.30) in 36 ms

# 向顶级服务器请求
com.			172800	IN	NS	g.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	h.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	f.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	d.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	k.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	b.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	l.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	c.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	i.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	a.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	e.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	j.gtld-servers.net.
com.			172800	IN	NS	m.gtld-servers.net.
com.			86400	IN	DS	19718 13 2 8ACBB0CD28F41250A80A491389424D341522D946B0DA0C0291F2D3D7 71D7805A
com.			86400	IN	RRSIG	DS 8 1 86400 20241205050000 20241122040000 61050 . EcNiR9Y8rUqLlgyi9/UH5Ib/nVwi+uysjvx5uR2EYjqW+a0XjqaorvUA /Ija0QMpeSp2w30RXNt49m22dtCh1dhJnRtBba/NDY01ks3i1lO/TUXZ 4EDKsG4IY43INCGMq91U9zU7FANlgKeu6BvBVnllmxpzVXhjYi4Z3KwL ALQgESap3Zbo8FvqgY0YzLJoK9DqN7SnW1RKkJWiLKrvEliXhuwTWv5X 8VA6Id1j9zUkgFCUPLrgx9P/4tp1GRnmg0GhsZt8b6Q4D8tIBMbfof9L 8DTyRtIS5ZV+kLQXDcAMi+Dc64aSwwdB9tbyv8mhtKD8HxoUm/ke9l7m Edh07g==
;; Received 1170 bytes from 192.33.4.12#53(c.root-servers.net) in 172 ms

# 向权威服务器请求
google.com.		60	IN	A	8.7.198.46
;; Received 54 bytes from 2001:503:83eb::30#53(c.gtld-servers.net) in 13 ms

分线路解析

dns 可以根据请求的源 IP 所在地的不同, 解析返回不同的结果:

dns 解析线路
dns 解析线路

精确定位用户 IP

dns 服务器是根据用户的 local dns 来定位用户的, 因为 local dns 请求权威服务器时, 会带上源 IP (即 local dns 本身的 IP); 当中国用户自己配置了国外的 dns 后, 这时就被误认为国外用户;
有一种技术 EDNS, 可以把用户的 IP 地址带给权威服务器, 用户去请求 local dns 时把用户 IP 带给 local dns, local dns 请求权威服务器时再把用户 IP 带给权威服务器, 这样权威服务器就获得了用户的真实 IP, 就可以准确定位用户, 实施分线路解析的能力;
如果要支持 EDNS, 需要 local dns 和权威服务器都支持EDNS才可以;