【计算机网络】第2章：应用层—DNS

目录

一、PPT                

二、总结

DNS（域名系统）详解

（一）DNS核心概念

（二）DNS查询过程（重点❗）

（三）DNS资源记录（RR）类型

（四）DNS安全与攻击（重点❗）

（五）高级机制

高频面试题

---

一、PPT                

二、总结

DNS（域名系统）详解

核心作用：将域名（如www.example.com） 解析为 IP地址（如192.0.2.1），实现人类可读名称到机器可寻址标识的映射。

---

（一）DNS核心概念

1. 域名结构

   • 分层树状结构：根域 → 顶级域（TLD）→ 二级域 → 子域

     • 根域：.（隐式存在，如 com.）

     • TLD：.com, .org, .cn（国家/地区域如 .uk）

     • 二级域：example（用户注册部分）

   • 完整域名（FQDN）：www.example.com.（末尾点表示根）

2. 域名服务器类型

   类型	作用	特点
   根域名服务器	返回TLD服务器地址	全球13组（逻辑根，物理分布式）
   TLD服务器	管理顶级域（如.com）	返回权威服务器地址
   权威域名服务器	存储特定域名的IP记录	由域名注册商配置
   递归解析器	代理用户完成查询	由ISP或公共DNS（如8.8.8.8）提供

---

（二）DNS查询过程（重点❗）

1. 递归查询 vs 迭代查询

   • 递归查询：

     • 客户端→递归解析器（如本地DNS）

     • 解析器必须返回最终结果（IP或错误）

   • 迭代查询：

     • 解析器→根/TLD/权威服务器

     • 服务器返回下一级地址，解析器自行下一步查询

2. 查询流程示例（访问 www.example.com）：

• DNS缓存机制

  • 各级服务器和操作系统缓存结果（TTL控制有效期）

  • 减少根服务器压力，加速解析（约80%查询命中缓存）

（三）DNS资源记录（RR）类型

记录类型	符号	作用	示例
A	IPv4地址	域名→IPv4	example.com A 192.0.2.1
AAAA	IPv6地址	域名→IPv6	example.com AAAA 2001:db8::1
CNAME	别名	域名→另一域名	www.example.com CNAME example.com
MX	邮件交换	邮件服务器地址	example.com MX 10 mail.example.com
NS	域名服务器	指定权威服务器	example.com NS dns1.registrar.com
TXT	文本记录	验证、SPF等	example.com TXT “v=spf1 include:_spf.google.com”
PTR	反向解析	IP→域名（用于反查）	1.2.0.192.in-addr.arpa PTR example.com

---

（四）DNS安全与攻击（重点❗）

1. DNS劫持

   • 篡改解析结果（如本地hosts文件、路由器攻击）

2. DNS污染（缓存投毒）

   • 伪造响应使递归服务器缓存错误记录

3. DDoS攻击

   • 洪水攻击DNS服务器（如针对根服务器）

4. 防护机制

   • DNSSEC：通过数字签名验证响应真实性（防止篡改）

   • DoH/DoT：

     • DNS over HTTPS (DoH)：加密DNS流量（端口443）

     • DNS over TLS (DoT)：TLS加密DNS（端口853）

---

（五）高级机制

1. CDN与DNS

   • 智能解析：根据用户位置返回最近CDN节点IP（通过权威服务器实现）

2. 负载均衡

   • 一个域名对应多个IP，DNS轮询返回不同地址

3. EDNS（扩展DNS）

   • 支持更大UDP数据包、传递客户端子网信息（提升CDN精度）

---

高频面试题

1. DNS使用UDP还是TCP？

   • 默认UDP（端口53），速度快；当响应>512字节或区域传输时自动切换TCP。

2. 为什么需要域名？直接用IP不行吗？

   • IP难记忆、变更需通知所有用户、无法负载均衡。

3. 如何防止DNS污染？

   • 部署DNSSEC、使用加密DNS（DoH/DoT）、访问可信公共DNS。

4. CNAME和A记录的区别？

   • CNAME是别名（指向域名），A记录直接指向IP；CNAME可隐藏后端IP变化。

5. 输入URL后DNS解析完整过程？

   • 结合浏览器缓存 → 系统hosts → 本地DNS缓存 → 递归/迭代查询逐步分析。

---

 总结：DNS是互联网的“电话簿”，掌握其分层结构、查询流程、记录类型及安全机制是通过面试的关键。实际应用中需关注DNSSEC、DoH/DoT等现代安全技术演进。

完结撒花🎉