域名解析和缓存

当浏览器访问某个网站域名或者应用服务通过域名方式访问API接口的时候，需要用IP和port建立TCP连接或者复用底层连接，IP地址的获取依赖对域名的解析，完成解析的角色称为域名解析器（dns resolver）。解析的大致过程就是检查cache是否有该记录，本地hosts文件是否有，都没有命中就查询dns server进行CNAME和A记录的查询。在linux系统下，dns server的IP一般在/etc/resolv.conf文件中。

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域名解析常用dig命令，以及在 进行域名解析测试。

考虑到域名IP地址不是经常变动，减少查询dns的冗余，并显著降低高QPS应用服务查询dns的压力(最后一节有benchmark对比)，需要对dns信息进行缓存。因为软件应用不同、开发语言不同、操作系统不同，dns resolver的实现和封装也不同，会遇到不同的层面的cache。比如windows的dns resolver会有cache，linux默认不缓存；go语言可以选择cgo或者自己实现的dns resolver；chrome浏览器也会有自己的cache。

dns cache除了好处以外，也带来了其他问题。比如dns cache可能被恶意病毒修改，将真实IP改成钓鱼网站的IP，对用户进行诱导和钓鱼。还有在服务发现的这种特定场景下，dns cache是不被允许的，会出现IP更新不及时导致API流量的损失和错误，例如部署上线或者宕机，相比之下，运维响应的时长会造成更大的损失。但为了解决这个问题，在client和server端中间增加一层代理，dns记录指向这个代理。如图：

代理职责一般有：

代理一般分为：

四层代理对外暴露的IP一般称为虚IP(VIP)

example_test.go

性能对比：

从对比中可看出：go的pure resolver因没有cache和网络不稳定的因素，总耗时较多。而cgo的resolver比较稳定且耗时较低。

linux或类unix系统是没有操作系统级别的dns cache。除非安装了dnsmasq或者

nscd(Name Service Caching Daemon)，并开启。

跟踪域名解析过程的几条命令

在学习计算机网络的时候就知道到了DNS的解析过程，但是一直没有实践过。这次趁着配置狗爹上买的域名，通过跟踪域名的解析过程，算是DNS有了更深刻的了解。

nslookup(name server lookup)是一个用于查询 Internet域名信息或诊断DNS 服务器问题的工具。在windows和Linux都可以通过nslookup输入域名得到相应的IP地址。相反的，我们也可以通过输入IP地址来获得主机名。

获取更详细的应用，请参照 nslookup 命令用法 。

在Linux系统中，通过dig命令可以查询DNS的解析过程。

下面展示的是使用最简单的dig命令来查询DNS的结果，这对我们理解复杂一点的dig命令的结果很有帮助。

输出了DIG和Linux的版本号以及查询的域名

说明可以增加参数cmd。

表示下面信息是此次查询所得的结果，包含5个部分，分别是头部HEADER，查询部分QUESTION SECTION，回复部分ANSWER SECTION，权威机构部分AUTHORITY SECTION，附加部分ADDITIONAL SECTION。

opcode 操作码，QUERY，代表是查询操作

status 状态，NOERROR，代表没有错误

id 编号，7794，16bit数字，在dns协议中，通过编号匹配返回和查询。

flags 标志，如果出现就表示有标志，如果不出现就未设置标志：

qr query，查询标志，代表是查询操作

rd recursion desired， 代表希望进行递归(recursive)查询操作

ra recursive available 在返回中设置，代表查询的服务器支持递归(recursive)查询操作。

aa Authoritative Answer 权威回复，如果查询结果由管理域名的域名服务器而不是缓存服务器提供的，则称为权威回复。

QUERY 查询数，1代表1个查询，对应下面的QUESTION SECTION中的记录数

ANSWER 结果数，3代表有3项结果，对应下面ANSWER SECTION中的记录数

AUTHORITY 权威域名服务器记录数，4代表该域名有4个权威域名服务器，可供域名解析用。对应下面AUTHORITY SECTION

ADDITIONAL 格外记录数，4代表有4项格外记录。对应下面 ADDITIONAL SECTION。

查询部分，从左到右各部分意义：

1、要查询的域名，这里是hihuaning.com.，'.'代表根域名，com顶级域名，hihuaning二级域名

2、class，要查询信息的类别，IN代表类别为IP协议，即Internet。还有其它类别，比如chaos等，由于现在都是互联网，所以其它基本不用。

3、type，要查询的记录类型，A记录(Address)，代表要查询ipv4地址。AAAA记录，代表要查询ipv6地址。

回应部分，回应有CNAME记录和A记录，说说CNAME记录从左到右各部分意义：

1、对应的域名，这里是hihuaning.com.，'.'代表根域名，com顶级域名，hihuaning二级域名

2、TTL，time ro live，缓存时间，单位秒。5，代表缓存域名服务器，可以在缓存中保存5秒该记录。

3、class，要查询信息的类别，IN代表类别为IP协议，即Internet。还有其它类别，比如chaos等，由于现在都是互联网，所以其它基本不用。

4、type，要查询的记录类型，CNAME记录，代表hihuaning.com有个别名samkingz.github.io

5、域名对应的CNAME别名

权威域名部分，回应都是NS记录(Name Server)，NS记录从左到右各部分意义：

1、对应的域名，这里是fastlylb.net.，'.'代表根域名，com顶级域名，fastlylb二级域名

2、TTL，time ro live，缓存时间，单位秒。5，代表缓存域名服务器，可以在缓存中保存5秒该记录。

3、class，要查询信息的类别，IN代表类别为IP协议，即Internet。还有其它类别，比如chaos等，由于现在都是互联网，所以其它基本不用。

4、type，要查询的记录类型，NS，Name Server，NS记录，代表该记录描述了域名对应的权威域名解析服务器

5、域名对应域名对应的权威域名解析服务器。由于ns3.fastlylb.net.是fastlylb.net.的子域名，而解析子域名，又需要主域名的信息，为了打破这个死循环，需要在下面的额外记录中提供该服务器的ip地址。

额外记录部分，这里都是A记录，A记录从左到右各部分意义：

1、对应的域名，这里是ns1.fastlylb.net.，'.'代表根域名，net顶级域名，fastlylb二级域名，ns1是三级域名。

2、TTL，time ro live，缓存时间，单位秒。5，代表缓存域名服务器可以在缓存中保存5秒该记录。

3、class，要查询信息的类别，IN代表类别为IP协议，即Internet。还有其它类别，比如chaos等，由于现在都是互联网，所以其它基本不用。

4、type，要查询的记录类型，A记录，代表要查询ipv4地址。AAAA记录，代表要查询ipv6地址。

5、域名对应的ip地址。

查询耗时

查询使用的服务器地址和端口

查询的时间

回应的大小。收到(rcve, recieved)256字节。

使用 dig hihuaning.com +trace 命令，我们可以看到整个域名是如何发起和解析的，从根域名（.）到gTLD Server（.com），再到Name Server(hihuaning.com.)的整个过程都显示出来了。

获取更详细的应用，请参照 dig 命令用法 。

从dig查询结果看DNS的A记录和NS记录

深入分析java web技术内幕

linux临时启动域名解析服务的命令是

在 Linux 系统中，临时启动域名解析的命令是：nslookup

在该命令中可以设置临时域名解析服务器。

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