DNS全解析

一.DNS来源

最开始世界上的机器比较少，使用host文件来解析就够了。

到后来机器变的多了，改用由中心服务器统一更新host文件，各地的机器通过ftp从中心服务器更新host文件到本地

再到后来，机器更多了，只由中心服务器来更新host文件也力不从心了，于是改成分布式的，并逐渐演化到了今天的DNS系统

二.DNS服务器分类

与域名对应，分根域名服务器，顶级域名服务器和权威服务器。作用如下

类别	作用
根域名服务器	只关心所有顶级域名服务器的域名和IP地址
顶级域名服务器	自己的顶级域名下的所有二级域名和地址
权威域名服务器	负责自己区域的所有域名和地址(一主多备)

1.根域名服务器

根域名服务器只记录所有顶级域名服务器的域名和IP地址。比如它们只记录.cn，.com等这些顶级域名的服务器的解析。

全球有13组根域名，从a.root-servers.net 到m.root-servers.net。注意是根域名，不是根域名服务器。全世界各地都有根域名服务器，国内的话北京和上海有。根域名的分布可以在www.root-servers.org查看。

根域名是最重要，最关键

2.顶级域名服务器

顶级域名服务器只负责自己的顶级域名解析。比.cn的顶级域名，它只解析和.cn相关的域名，并且只解析到xxx.cn

3.权威域名服务器

权威域名服务器就是负责具体的域名解析了。比xiaoxiaoguo.cn就有一台权威域名服务器，它只解析和xiaoxiaoguo.cn相关的域名。

4.本地域名服务器

还有种dns服务器叫本地域名服务器(也可能有其他叫法)，它不属于上面任何一种。但它也解析域名，如家用路由器上的192.168.1.1，114.114.114.114或者一些运营商的dns。本地域名服务器发挥了很大的作用，分担了整个dns系统的压力。

三.DNS记录

主要了解A记录，4A记录，MX记录，CNAME记录， NS记录即可。

四.DNS解析过程

当我们去解析一个域名时，比如解析xiaoxiaoguo.cn,会经过如下步骤:

1. 查看本机的缓存有无该域名记录，如果没有，查看本机的host文件有无该域名记录，如果没有，则发个请求到本地DNS服务器。
2. 本地DNS服务器收到请求后，查看是否有该域名的解析，如果有，返回解析记录给主机，如果没有，则请求根域名服务器
3. 根域名服务器收到请求后，返回该域名对应的顶级域名服务器,比如这次请求返回.cn的服务器地址
4. 本地域名服务器接到顶级域名服务器地址后，向该顶级域名服务器请求
5. 顶级域名服务器返回该域名的权威服务器地址，比如这次返回xiaoxiaoguo.cn对应的权威服务器地址
6. 本地域名服务器获得该地址后，发请求到该域名的权威服务器。
7. 权威服务器返回该域名对应的解析。
8. 本地域名服务器获取该解析后，返回给主机，解析完成。

这里可能会有个疑问：本地DNS服务器是怎么知道根域名服务器的地址？如果安装了bind服务，可以看到默认有个name.ca的文件，里面记录了13组根域的解析。所以本地域名服务器默认就有根域的解析。

五.DNS报文结构

现在的DNS主要还是通过UDP来通讯，大小不超过1500个字节。报文结构如下：

  +--+--+--+--+--+--+--+
  |      Header        |
  +--+--+--+--+--+--+--+
  |      Question      |
  +--+--+--+--+--+--+--+
  |      Answer        |
  +--+--+--+--+--+--+--+
  |      Authority     |
  +--+--+--+--+--+--+--+
  |      Additional    |
  +--+--+--+--+--+--+--+

按格式来区分的话，可以分为三部分：头部Header,查询部分Question，应答部分:Answer,Authority,Additional

1.头部Header

报文格式如下

Header format

    0  1  2  3  4  5  6  7  0  1  2  3  4  5  6  7
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                      ID                       |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |QR|  opcode   |AA|TC|RD|RA|   Z    |   RCODE   |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    QDCOUNT                    |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    ANCOUNT                    |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    NSCOUNT                    |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    ARCOUNT                    |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

各字段作用如下

ID: 2个字节(16bit)，标识字段，客户端会解析服务器返回的DNS应答报文，获取ID值与请求报文设置的ID值做比较，如果相同，则认为是同一个DNS会话。
FLAGS: 2个字节(16bit)的标志字段。包含以下属性:
QR: 0表示查询报文，1表示响应报文;
opcode: 通常值为0（标准查询），其他值为1（反向查询）和2（服务器状态请求）,[3,15]保留值;
AA: 表示授权回答（authoritative answer）– 这个比特位在应答的时候才有意义，指出给出应答的服务器是查询域名的授权解析服务器;
TC: 表示可截断的（truncated）–用来指出报文比允许的长度还要长，导致被截断;
RD: 表示期望递归(Recursion Desired) – 这个比特位被请求设置，应答的时候使用的相同的值返回。如果设置了RD，就建议域名服务器进行递归解析，递归查询的支持是可选的;
RA: 表示支持递归(Recursion Available) – 这个比特位在应答中设置或取消，用来代表服务器是否支持递归查询;
Z : 保留值，暂未使用;
RCODE: 应答码(Response code) - 这4个比特位在应答报文中设置，代表的含义如下:
0 : 没有错误。
1 : 报文格式错误(Format error) - 服务器不能理解请求的报文;
2 : 服务器失败(Server failure) - 因为服务器的原因导致没办法处理这个请求;
3 : 名字错误(Name Error) - 只有对授权域名解析服务器有意义，指出解析的域名不存在;
4 : 没有实现(Not Implemented) - 域名服务器不支持查询类型;
5 : 拒绝(Refused) - 服务器由于设置的策略拒绝给出应答.比如，服务器不希望对某些请求者给出应答，或者服务器不希望进行某些操作（比如区域传送zone transfer）;
[6,15] : 保留值，暂未使用。
QDCOUNT: 无符号16bit整数表示报文请求段中的问题记录数。
ANCOUNT: 无符号16bit整数表示报文回答段中的回答记录数。
NSCOUNT: 无符号16bit整数表示报文授权段中的授权记录数。
ARCOUNT: 无符号16bit整数表示报文附加段中的附加记录数。

2.Question 查询字段

报文格式如下：

  Question format

    0  1  2  3  4  5  6  7  0  1  2  3  4  5  6  7
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                     ...                       |
  |                    QNAME                      |
  |                     ...                       |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    QTYPE                      |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    QCLASS                     |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

各字段作用如下

QNAME 8bit为单位表示的查询名(广泛的说就是：域名).
QTYPE 无符号16bit整数表示查询的协议类型.
QCLASS 无符号16bit整数表示查询的类,比如，IN代表Internet.

3.应答部分Answer/Authority/Additional

它们的结构如下

Answer/Authority/Additional format

    0  1  2  3  4  5  6  7  0  1  2  3  4  5  6  7
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    NAME                       |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    TYPE                       |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    CLASS                      |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    TTL                        |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    RDLENGTH                   |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+
  |                    RDATA                      |
  +--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+

各字段作用如下

NAME 资源记录包含的域名.
TYPE 表示DNS协议的类型.
CLASS 表示RDATA的类.
TTL 4字节无符号整数表示资源记录可以缓存的时间。0代表只能被传输，但是不能被缓存。
RDLENGTH 2个字节无符号整数表示RDATA的长度
RDATA 不定长字符串来表示记录，格式根TYPE和CLASS有关。比如，TYPE是A，CLASS 是 IN，那么RDATA就是一个4个字节的ARPA网络地址。

对这部分，可以通过wireshark等抓包软件抓个包看看，抓包的过程就不赘述了。

六.搭建DNS服务器

参考：http://blog.csdn.net/u012375924/article/details/50779891