一、DNS简介
DNS（Domain Name System,域名系统）,它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便的访问互联网。DNS使用TCP和UDP(无连接协议)口53,主要使用UDP,TCP协议使用服务器之间备份。对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。
二、DNS域名结构
1、DNS数据库中的名称形成一个分层树状结构称为域命名空间。域名空间常见组织方式：根域-->顶级域-->第二层域-->子域-->主机。域名只是逻辑概念，并不代表计算机所在的物理地点。顶级域名TLD(Top Level Domain)已有265个，分为三大类：
1)、国家顶级域名nTLD：采用ISO3166的规定。如：cn代表中国，us代表美国，uk代表英国等；
2)、通用顶级域名gTLD：最常见的通用顶级域名有7个，即：com(公司企业)，net(网络服务机构)，org(非营利组织)，int(国际组织)，gov(美国的政府部门)，mil(美国的军事部门)；
3)、基础结构域名(infrastructure domain):这种顶级域名只有一个，即arpa，用于反向域名解析，因此称为反向域名。
结构示意图如下：
2、全球共有十三组根域名服务器，其中10个在美国，另外3个分别在日本、荷兰和瑞典。
名称 管理单位及设置地点 IP地址
A (INTERNIC.NET) （美国，弗吉尼亚州） 198.41.0.4
B (美国信息科学研究所) （美国，加利弗尼亚州） 128.9.0.107
C (PSINet公司) （美国，弗吉尼亚州） 192.33.4.12
D (马里兰大学) （美国马里兰州） 128.8.10.90
E (美国航空航天管理局) （美国加利弗尼亚州） 192.203.230.10
F (因特网软件联盟) （美国加利弗尼亚州） 192.5.5.241
G (美国国防部网络信息中心) （美国弗吉尼亚州） 192.112.36.4
H (美国陆军研究所) （美国马里兰州） 128.63.2.53
I (Autonomica公司) （瑞典，斯德哥尔摩） 192.36.148.17
J (VeriSign公司) （美国，弗吉尼亚州） 192.58.128.30
K (RIPE NCC) （英国，伦敦） 193.0.14.129
L (IANA) （美国，弗吉尼亚州） 198.32.64.12
M (WIDE Project) （日本，东京） 202.12.27.33
3、DNS服务器以下几种类型
主DNS服务器：可创建区域的DNS服务器，区域数据也称为正本区域数据。在一个DNS服务网络中，可以建立多个主DNS服务器，这样可以提供DNS服务的容错性。
辅助DNS服务器：不创建区域，它的区域数据是从主DNS服务器复制来的，因此，区域数据只能读不能修改，也称为副本区域数据。当启动辅助DNS服务器时，辅助DNS服务器会和建立联系的主DNS服务器联系，并从主DNS服务器中复制数据。辅助DNS服务器在工作时，它会定期地更新副本区域数据，以尽可能地保证副本和正本区域数据的一致性。辅助DNS服务器除了可以从主DNS服务器复制数据外，还可以从其他辅助DNS服务器复制区域数据。在一个区域中设置多个辅助DNS服务器可以提供容错，分担主DNS服务器的负担，同时可以加快DNS解析的速度。
Cache-Only服务器(缓存服务器)：Cache-Only服务器上不存在任何区域数据，它只帮助DNS客户机向其他DNS服务器进行查询，然后将查询到的数据存储在一份高速缓存Cache中，响应客户机的查询请求。Cache-Only 服务器只负责查询数据，当客户机查询数据时，如果Cache中存在数据，则Cache可以将结果快速反馈给客户机。
DNS转发服务器：DNS转发服务器是一种特殊类型的DNS服务器。在一个DNS网络中，如果客户机向指定的DNS服务器解析的域名不成功，DNS服务器就可以将客户机的解析请求发送给一台DNS转发服务器，顾名思义，DNS转发服务器就是将域名请求转发给其他DNS服务器。
4、DNS解析类型
术语：FQDN(full qualified domain name)完整主机名。由主机名与域名组成。如：www.163.com，www是主机名，163.com是域名
正向解析：FQDN解析为IP。
反向解析：解析IP为FQDN。
转发：将特定网络内容或者所有内容转发给特定DNS服务器解析。
子域授权：授权一个子域。
三、DNS查询类型以及工作原理
1、DNS查询类型
递归查询：DNS服务器接收到客户机请求，必须使用一个准确的查询结果回复客户机。如果DNS服务器本地没有存储查询DNS信息，那么该服务器会询问其他服务器，并将返回的查询结果提交给客户机。
迭代查询：DNS服务器会向客户机提供其他能够解析查询请求的DNS 服务器地址，当客户机发送查询请求时，DNS服务器并不直接回复查询结果，而是告诉客户机另一台DNS服务器地址，客户机再向这台DNS 服务器提交请求，依次循环直到返回查询的结果为止。
以上2种查询类型工作过程如下图：
2、根据上图，简述正向解析工作流程(也有反向解析)
1)、客户端发起一个DNS查询请求，如此浏览器地址栏输入www.163.com敲回车之后，浏览器并真正发起DNS请求，而是先查询本机的DNS缓存中是否有该域名对应的地址，有的话直接访问该地址，没有的话查询本机的hosts文件，如果本机的hosts文件中有该域名对应的地址，那么此刻客户端是不会发起dns请求的，但是通常情况下本地的host文件是空的，就继续第二部操作；
2)、经历是前面两次本机内部的查询之后发现并没有该域名对应的IP地址，于是客户端正式向本地的DNS服务器发起DNS查询请求；
3)、本地的DNS服务器收到这个查询请求后，会查询自己的缓存中以及自己的资源记录中是否有该域名对应的IP地址，如果在自己的缓存中以及本机的资源记录(下面阐述)中依然找不到该对应的IP地址，此时本地DNS服务器会把请求发送给根服务器（13组服务器）中的一台；
4)、其中一台根服务器收到这个请求后，会发送一个回复说，.com的域名解析服务我已经委派给.com这台域名服务器了，给你这个.com这台域服务器的地址，你去哪里查询吧，此时本地DNS服务器就进入了迭代查询；
5)、本地DNS服务器收到这个参考答案后，就会将它收到来自客户端的DNS请求再次发往.com域名服务器；
6)、负责.com域名解析服务器收到这个请求后，会回复说163.com的主区域服务器应该会知道答案，给你163.com主区域服务器的地址，你去它那里查询吧；
7)、本地DNS服务器收到这个参考答案后，就会将它收到来自客户端的DNS请求再次发往163.com主区域服务器，当163.com这个主区域服务器收到这个DNS请求后，查询自己的缓存以及自己的资源记录，终于找到本区域内有一个www的主机。于是将www.163.com对应的ip地址回复给本地DNS服务器；
8)、此时本地DNS服务器收到这个回复后，会将这条记录回复给客户端，同时将该记录写入到自己的缓存中，以便备查。
四、区域解析库与资源记录
1、区域解析库由多个资源记录(Resource Record,简称RR)组成。
2、资源记录类型以及应用
1)、资源记录常见类型：
SOA(Start Of Authority,起始授权机构),一个区域解析库有且仅能有一个SOA记录，而必须为解析库的第一条记录。
A(internet Address,主机)，FQDN解析为IPv4。
AAAA(主机)，FQDN解析为IPv6。
NS(Name Server,名称服务器)，标明当前区域的DNS服务器。
MX(Mail eXchanger,邮件交换器)，邮件 Exchange Server DNS 名称的首选项值。
CNAME(Canonical Name,别名记录)，规范名称
PTR(pointer,DNS反向),是一个指针记录，用于将一个IP地址映射到对应的主机名,也可以看成是A记录的反向,通过IP访问域名,原来是通过域名访问IP。
2）、资源记录定义的格式：
语法：name(名称) [TTL](时间) IN(互联网) rr_type(类型) value
注意以下几点：
(1) TTL可从全局继承；
(2) @可用于引用当前区域的名字；
(3) 同一个名字可以通过多条记录定义多个不同的值；此时DNS服务器会以轮询方式响应；
(4) 同一个值也可能有多个不同的定义名字；通过多个不同的名字指向同一个值进行定义；此仅表示通过多个不同的名字可以找到同一个主机而已；
举例:
SOA:
name: 当前区域的名字，例如“baidu.com.”；
value: 有多部分组成(主名称服务器 DNS 名称、 序列号、刷新间隔、重试间隔、过期时间、最小 TTL)
(1) 当前区域的主DNS服务器的FQDN，也可以使用当前区域的名字；
(2) 录前区域管理员的邮箱地址；但地址中不能使用@符号，一般用.替换，例如ex.baidu.com；
(3) (主从服务协调属性的定义以及否定的答案的统一的TTL)
例如：
baidu.com. 86400 IN SOA ns.baidu.com. nsadmin.baidu.com. (
2016082601 ;序列号
1H ;刷新时间
20M ;重试时间
1W ;过期时间
1D ;否定答案的TTL值
)
A:
name: 某主机的FQDN，例如www.baidu.com.
value: 主机名对应主机的IP地址；
例如：
www.baidu.com. IN A 3.3.3.3
www.baidu.com. IN A 3.3.3.3
mx1.baidu.com. IN A 3.3.3.3
mx2.baidu.com. IN A 3.3.3.3
注意：避免用户写错名称时给错误答案，可通过泛域名解析进行解析至某特定地址；
*.baidu.com. IN A 3.3.3.4
baidu.com. IN A 3.3.3.4
NS:
name: 当前区域的名字
value: 当前区域的某DNS服务器的名字，例如ns.baidu.com.；
例如：
baidu.com. IN NS ns1.baidu.com.
baidu.com. IN NS ns2.baidu.com.
注意：
(1) 相邻的两个资源记录的name相同时，后续的可省略；
(2) 对NS记录而言，任何一个ns记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录；
(3)一个区域可以有多个NS记录
MX:
name: 当前区域的名字
value: 当前区域的某邮件服务器(smtp服务器)的主机名；一个区域内，MX记录可有多个；但每个记录的value之前应该有一个数字(0-99)，表示此服务器的优先级；数字越小优先级越高；
例如：
baidu.com. IN MX 10 mx1.baidu.com.
IN MX 20 mx2.baidu.com.
注意：对MX记录而言，任何一个MX记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录；
CNAME：
name: 别名的FQDN
value: 正工名字的FQDN；
例如：
web.baidu.com. IN CNAME www.baidu.com.
PTR:
name: IP，有特定格式，把IP地址反过来写，1.2.3.4，要写作4.3.2.1；而有特定后缀：in-addr.arpa.，所以完整写法为：4.3.2.1.in-addra.arpa.
value: FQDN
例如：
4.3.2.1.in-addr.arpa. IN PTR www.baidu.com
简写成：4 IN PTR www.baidu.com.
注意：网络地址及后缀可省略；主机地址依然需要反着写；