DNS--域名系统 随笔

定义：是一种用于TCP/IP应用程序的分布式数据库。（分布式数据库：指利用高速计算机网络将物理上分散的多个数据存储单元连接起来组成一个逻辑上统一的数据库。分布式数据库的基本思想是将原来集中式数据库中的数据分散存储到多个通过网络连接的数据存储节点上，以提高存储性和并发访问性。）

从应用的角度上看，对DNS的访问是通过一个地址解析器来完成，在Unix主机中，该解析器主要是通过两个库函数gethostbyname和gethostbyaddr来访问的，在编译应用程序时与应用程序连接在一起。详情可以参考《Unix环境高级编程》16.3-Socket一章。

顶级域名分为3部分：

1)  arpa是一个用作地址到名字转换的特殊域

2)  7个3字符长的普通域（也叫组织域），包括：com、edu、gov、int、mil、net、org

3)  2字符长的域属于国家代码（也叫国家域或地理域）

关于高速缓存：

一个名字服务器不应该向一个根名字服务器发出期望递归的查询。因为期望递归查询要求服务器必须处理这个查询，而根名字服务器一般会返回一个能解答该查询的其他名字服务器列表，这称为迭代查询。如果强行把这个RD（期望递归）标志位置1，会严重影响性能。下面这张图是借用百度的一张，浅显易懂的说明了域名的解析过程：

DNS同时占用UDP和TCP的53端口，是为数不多的单个应用协议同时使用两种传输协议的例子。首先我们要明确，在绝大多数的情况下，我们都是把DNS报文封装在UDP的数据报中，那么什么时候它才使用TCP的封装呢？

一个名字服务器负责一个或多个区域，一个区域的管理者必须为该区域提供主、辅名字服务器，且必须是独立且冗余的，主名字服务器从磁盘文件中调入该区域的所有信息，而辅名字服务器定时（通常每隔3小时）向主名字服务器询问是否有新数据到来，如有新数据，则会执行一次区域传送，这个区域传送将使用TCP，因为传送的数据量比较大。即，当名字解析器发出查询请求，并且当响应的长度超过512字节时，udp方式无法完成，它的最大长度被规定为512字节，所以名字解析器采用TCP来重发原来的查询请求，它将允许返回的响应超过512字节。既然TCP能将用户的数据流分为一些报文段（segment），它就能用多个报文段来传送任意长度的用户数据。

由此可以看出，由于DNS主要使用UDP，无论是名字服务器还是名字解析器都必须自己处理超时和重传，并且，DNS的查询和响应通常要经过广域网，所以，会存在一定的分组丢失率和往返时间的不确定性，这样对于DNS客户程序，一个好的重传和超时程序就显得更为重要。