DNS 协议

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这是一篇关于 DNS 协议的文章。

DNS 协议

计算机网络虽然理论部分在实际应用基本不会用到，在实际开发中，我们往往掌握一些库和工程性的框架和API就可以了。但是，在面试当中，我们还是需要了解一些基础的网络知识，比如 DNS 协议。

域名

DNS 协议（Domain Name System Protocol，域名系统协议）

域名的含义

我们知道，在网络当中，区分每个地址的唯一标识就是IP地址。但是 IPv4 和 IPv6 都是一堆难以记忆，没有什么规律的数字。所以，人们就想到一种更容易记忆的地址，就是域名。域名就是人们可以记忆的名字，比如 www.baidu.com。

域名的层级结构

域名的层级结构是通过点号来表示的，比如 www.baidu.com。

  • 顶级域名（TLD）：比如 com，net，org，edu，mil，gov，arpa，info，biz，name，pro，aero，coop，museum。
  • 二级域名（SLD）：比如 baidu，google，taobao，sina，sohu，jd，wiki，sogou，ifeng，yahoo，amazon，tmall。
  • 三级域名（TLD）：比如 www，mail，blog，news，shop，wiki，doc，download，video。

DNS

DNS 服务器

DNS 服务器是域名解析服务的提供者，它负责把域名转换成 IP 地址。当我们输入一个域名，比如 www.baidu.com，DNS 服务器会把域名解析成 IP 地址，比如 192.168.3.11。

DNS 协议

DNS 协议是基于 TCP/IP 协议族的，它运行在 UDP 端口 53 上。 这里注意，DNS 协议是基于 UDP 协议的

DNS 解析的过程

比如我们要查看 www.baidu.com 的 IP 地址，那么 DNS 解析的过程如下：

  1. 本地浏览器或应用发送解析请求给本地 DNS 服务器(解析器)。

  2. DNS 服务器查询缓存，如果有缓存记录，则直接返回 IP 地址。

  3. 如果本地 DNS 服务器没有缓存记录，则向 DNS 根服务器发出请求。

  4. 通过根域名服务器查询到com服务器地址，得到com

  5. 通过com域名服务器查询到baidu服务器地址，得到baidu

  6. 通过baidu域名服务器查询到www服务器地址，得到www.baidu.com的IP地址。

  7. 本地 DNS 服务器把 IP 地址返回给本地浏览器或应用。

多播和任播

任播 (Anycast)

任播是一种网络通信方式，允许一个发送者将数据包发送给一组接收者中的任意一个，通常是距离最近或响应最快的接收者。任播常用于内容分发网络（CDN）、DNS服务等需要快速响应的应用场景。

特点：

  1. 数据包被路由到距离发送者最近的接收者，或根据其他优化策略选择接收者。
  2. 使用相同的IP地址分配给多个节点，网络路由协议决定数据包的最佳传输路径。
  3. 提高了服务的可用性和响应速度，减少了延迟。

多播 (Multicast)

多播是一种网络通信方式，允许一个发送者将数据包发送给多个接收者，但不是所有的网络节点都接收数据包。它的目的是提高网络效率，减少带宽消耗。多播通常用于视频会议、直播、在线游戏等需要将相同的数据发送给多个接收者的应用场景。

特点：

  1. 数据包只在需要的网络节点之间传输，减少了不必要的带宽使用。 使用特定的多播地址范围（IPv4中为224.0.0.0到239.255.255.255）。
  2. 需要网络设备（如路由器）支持多播协议（如IGMP，PIM）。

总结一下，多播是将数据发送给多个接收者，而任播是将数据发送给多个潜在接收者中的一个。两者都旨在提高网络效率，但应用场景和实现方式有所不同。

常见的神秘代码

  1. 127.0.0.1：localhost，它是一个特殊的 IP 地址，它表示本机，用于本地计算机的网络通信。

  2. 255.255.255.255：broadcast，它是一个特殊的 IP 地址，它表示整个网络，用于网络广播。

  3. 0.0.0.0：any，它是一个特殊的 IP 地址，它表示任何 IP 地址，用于网络地址转换。

  4. 8.8.8.8：Google Public DNS，它是一个公共 DNS 服务器，用于域名解析。另外的8.8.4.4也是另外一个谷歌提供的公共 DNS 服务器。

  5. 114.114.114.114: 国内移动、电信和联通通用的DNS，手机和电脑端都可以使用，干净无广告，解析成功率相对来说更高，国内用户使用的比较多，而且速度相对快、稳定，是国内用户上网常用的DNS。