DNS
DNS协议概述
DNS（Domain Name System，域名系统） 是互联网的基础设施之一，它是一个分布式数据库系统，主要负责将人类易记的域名（如 www.example.com）转换为机器可识别的IP地址（如 93.184.216.34），从而实现域名到IP地址的映射（正向解析），也可以实现反向解析（IP到域名）。DNS 相当于互联网的“电话簿”，使人们无需记忆复杂的IP地址数字串，就能方便访问网络资源。
DNS 是应用层协议，主要基于UDP协议传输（端口53），因为UDP开销小、速度快，适合大多数查询场景。当响应数据超过512字节或需要可靠传输（如区域传输）时，会切换到TCP协议（同样端口53）。
主要功能
- 主机名到IP地址的映射（A记录或AAAA记录）。
- 主机别名（CNAME记录）。
- 邮件服务器别名（MX记录）。
- 负载均衡（多个A记录轮询分配流量）。
- 支持其他资源记录，如TXT（文本信息，用于SPF/DKIM等）。
域名结构
DNS采用层次结构的树状命名空间，从根域（.）开始向下分层：
- 根域（.）：由13组根服务器管理（实际通过Anycast分布数百个实例）。
- 顶级域（TLD）：如 .com、.cn、.org，由ICANN管理。
- 二级域：如 example.com。
- 子域：如 www.example.com。
域名总长度不超过253字符，每级标签不超过63字符。
DNS工作原理（域名解析过程）
DNS解析通常涉及递归查询（客户端到本地解析器）和迭代查询（解析器到其他服务器），过程如下（以查询 www.example.com 为例）：
-
客户端查询：用户输入域名，操作系统或应用先检查本地hosts文件和缓存。如果无缓存，向配置的本地DNS解析器（递归解析器，通常由ISP提供，如8.8.8.8）发送UDP查询。
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本地解析器处理：
- 如果缓存中有记录，直接返回。
- 否则，从根域名服务器开始迭代查询：
- 根服务器返回顶级域（.com）权威服务器地址。
- 顶级域服务器返回二级域（example.com）权威服务器地址。
- 权威服务器返回最终IP地址（或CNAME等）。
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返回结果：本地解析器缓存结果（根据TTL生存时间），返回给客户端。
整个过程通常只需几毫秒到几秒，依赖分布式缓存机制。
DNS服务器类型
- 递归解析器（Recursive Resolver）：负责完整查询，常由ISP或公共DNS（如Google DNS）提供。
- 根域名服务器：13组全球分布。
- 顶级域服务器：管理特定TLD。
- 权威域名服务器（Authoritative Nameserver）：存储特定域的真实记录，由域名注册商或企业维护。
DNS报文格式（简要）
DNS查询和响应报文格式相同，包括：
- 头部（12字节）：ID、标志、问题/回答/权威/附加记录数等。
- 问题区：查询域名、类型（A/MX等）、类（通常IN）。
- 回答区：资源记录（RR）。
- 权威区和附加区：辅助信息。
标准依据
DNS协议主要定义在RFC 1034（概念）和RFC 1035（实现规范），后续有诸多扩展（如DNSSEC安全扩展）。
DNS是互联网高效运行的核心，但也存在风险，如DNS劫持、缓存投毒或DDoS攻击。现代DNS常结合DNSSEC和DoH/DoT（加密传输）提升安全。
DNS记录类型
DNS（Domain Name System）中的资源记录（Resource Record，简称RR） 是域名系统数据库的核心组成部分。每条资源记录都存储在区域文件（zone file）中，用于描述域名相关的特定信息。DNS支持多种记录类型，每种类型对应不同的功能和数据格式。这些记录类型主要定义在RFC 1035中，后续RFC不断扩展。
资源记录的通用格式包括：
- 名称（Name）：记录所属的域名。
- 类型（Type）：记录类型代码（如A、MX）。
- 类（Class）：通常为IN（Internet）。
- TTL（Time To Live）：缓存生存时间（秒）。
- 数据（RDATA）：类型特定的内容。
以下是日常管理和解析中最常用的记录类型，通常占DNS配置的90%以上：
| 类型 | 代码 | 描述 | 示例用途 | RFC参考 |
|---|---|---|---|---|
| A | 1 | 将域名映射到IPv4地址。 | 网站服务器IP指向 | RFC 1035 |
| AAAA | 28 | 将域名映射到IPv6地址。 | 支持IPv6的网站 | RFC 3596 |
| CNAME | 5 | 别名记录，将一个域名指向另一个规范域名（不能用于根域）。 | www.example.com → example.com | RFC 1035 |
| MX | 15 | 邮件交换记录，指定域名的邮件服务器（可多个，数字越小优先级越高）。 | 邮件路由 | RFC 1035 |
| NS | 2 | 名称服务器记录，指定域名的权威DNS服务器。 | 域名委托 | RFC 1035 |
| SOA | 6 | 起始授权记录，每个区域必须有且仅有一个，包含主服务器、管理员邮箱等信息。 | 区域元数据 | RFC 1035 |
| TXT | 16 | 文本记录，可存储任意文本，常用于验证或反垃圾邮件机制。 | SPF、DKIM、DMARC、域名验证 | RFC 1035 |
| PTR | 12 | 指针记录，反向解析（IP → 域名），用于逆向区域。 | 反向DNS查询、邮件验证 | RFC 1035 |
| SRV | 33 | 服务记录，指定特定服务的服务器位置和端口。 | VoIP、即时通讯（如SIP、XMPP） | RFC 2782 |
| CAA | 257 | 证书颁发机构授权记录，限制哪些CA可为域名颁发证书。 | 增强TLS证书安全 | RFC 8659 |
CNAME 记录
CNAME记录常用于CDN（Content Delivery Network，内容分发网络），这几乎是接入第三方CDN服务的标准配置方式。
为什么CNAME常用于CDN？
- CDN的工作原理：CDN提供商（如Cloudflare、Akamai、阿里云CDN、AWS CloudFront等）拥有全球分布的边缘节点（PoP），用于缓存和加速内容分发。CDN的IP地址是动态的（会根据用户位置、安尼卡斯特路由等变化），不适合直接用A记录（固定IP）指向。
- CNAME的作用：用户在自己的域名（如www.example.com）上添加一条CNAME记录，指向CDN提供商分配的域名（如example.com.cdn.cloudflare.net 或 example.edgesuite.net）。这样：
- DNS解析时，会将请求重定向到CDN的边缘服务器。
- CDN根据用户地理位置、智能调度返回最近节点的IP，实现加速、负载均衡和缓存。
- 当CDN后端IP变化时，无需修改用户的DNS记录，只需CDN内部更新即可，维护更方便。
典型配置示例：
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通用流程：
- 在CDN控制台添加加速域名（例如www.example.com）。
- CDN返回一个CNAME目标域名（如xxxx.kunlun.com 或 xxxx.edgekey.net）。
- 在用户的DNS提供商处添加记录：
- 类型：CNAME
- 主机名：www（或@，但根域通常需特殊处理）
- 值：CDN提供的目标域名
- 配置生效后，用户访问www.example.com的流量就会路由到CDN节点。
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具体CDN示例：
- Cloudflare：支持Partial (CNAME) setup，用户添加CNAME指向{hostname}.cdn.cloudflare.net，实现代理和加速。
- Akamai：常用.edgesuite.net或.edgekey.net作为CNAME目标，支持全球缓存和流量管理。
- 阿里云CDN：添加域名后生成CNAME（如xxxx.cdn.aliyun.com），必须配置此记录才能激活加速。
- 其他：KeyCDN、CacheFly、CDN77等均要求CNAME指向其Pull Zone或资源URL。
注意事项：
- 根域（apex domain，如example.com）限制：DNS标准（RFC）不允许根域直接用CNAME（会与其他记录如MX冲突）。解决方案：
- 使用子域（如www.example.com）。
- 部分DNS提供商支持“CNAME Flattening”或“ALIAS/ANAME”记录（伪CNAME）。
- 或通过页面重定向（301）将根域导到www。
- TTL设置：建议较短（如3600秒），便于快速切换。
- 优势：提升网站加载速度、全球访问体验、减轻源站压力，还可结合DDoS防护、WAF等。