智安网络丨DNS 工作机制，为什么需要域名系统 (DNS)？

为什么需要域名系统 (DNS)？

想象一下，如果您想访问互联网必须要记住每个站点的IP（IPv4/IPv6）地址，那么使用 Internet 将无比困难，因为我们是人，不是机器，很难记住那么多的数字组合。所以，域名系统 (DNS) 于 1983 年创建，使人们能够通过名称轻松识别连接到 Internet 的所有计算机、服务和资源，可以理解为 DNS 是 Internet 的电话簿。DNS 服务器将您在浏览器中键入的域名（例如f5.com）转换为 IP 地址 (104.219.105.148)，从而使您的设备可以在 Internet 上找到您要查找的资源。

DNS 的工作原理

用户在 Web 浏览器中键入站点的地址（例如f5.com）。浏览器不知道f5.com在哪里，因此它向本地 DNS 服务器 (LDNS) 发送请求，询问它是否有f5.com的记录。如果 LDNS 没有该特定站点的记录，它将开始对 Internet 域进行递归搜索，以找出谁拥有f5.com。

首先，LDNS 联系其中一个根 DNS 服务器，根服务器通过告诉 LDNS 联系 .com DNS 服务器进行响应。然后 LDNS 询问 .com DNS 服务器是否有f5.com的记录，.com DNS 服务器确定f5.com并返回f5.com的名称服务器 (NS) 记录。看看下面的图表：

接下来，LDNS 查询f5.com DNS 服务器 NS 记录。该f5.com DNS服务器查找名称：f5.com。如果找到该名称，它会向 LDNS 返回一个地址 (A) 记录。A 记录包含名称、IP 地址和生存时间 (TTL)。TTL（以秒为单位）告诉 LDNS 在再次询问f5.com DNS 服务器之前要保持 A 记录多长时间。

当 LDNS 收到 A 记录时，它会在 TTL 中指定的时间内缓存 IP 地址。现在 LDNS 拥有f5.com的 A 记录，它可以从自己的缓存中回答未来的请求，而不是再次完成整个递归搜索。LDNS 将f5.com的 IP 地址返回给主机，本地浏览器在 TTL 指定的时间内将 IP 地址缓存在计算机上。毕竟，如果它可以在本地保留信息，就不需要继续询问 LDNS。

然后浏览器使用 IP 地址打开到f5.com 的连接并发送GET /...并且 Web 服务器返回网页响应。

简单的示例来讲述DNS 工作机制，实际情况会存在一些更复杂的场景。

DNS 重要性

DNS作为互联网的主要技术，DNS 也是网络基础设施中最重要的组件之一。除了交付内容和应用程序之外，DNS 还在分布式冗余架构中确保架构的高可用性和用户快速响应——因此拥有高可用、智能、安全和可扩展的 DNS 基础架构至关重要。如果 DNS 故障，企业的业务可能将面临重大损失。同时，DNS 也是如今攻击的主要目标。

强大的 DNS 基础的重要性怎么强调都不为过。如果无法确保企业DNS的足够健壮性域名系统安全，企业的宝贵客户资源可能会大量流式。

DNS 在不断增长，尤其是移动应用和物联网设备。除此之外，组织的各类应用程序以及这些应用程序的访问流量都在爆发式增大。

在过去五年中，.com 和 .net 地址的 DNS 查询量增加了一倍多。2016 年有超过 1000 万个域名被添加到互联网中，随着更多云、移动和物联网实施的部署，预计未来的增长速度会更快。

如果 DNS 是 Internet 的顶梁柱——响应所有的域名查询并解析得到准确的IP，以便用户可以找到自己喜欢的站点——同时，这也是网络中最脆弱的环节之一。由于DNS其发挥着关键作用，所以DNS 是一个高价值的攻击对象。DNS DDoS 攻击可以将企业的 DNS 服务器无法正常工作或劫持请求并将请求重定向到一些恶意站点。为了防止这种情况，必须将分布式高性能、安全的 DNS 架构集成到网络中。

通常，DNS 服务器和 DNS 云服务每秒可以处理不同数量的请求，成本随着每秒查询次数的增加而增加。

为了解决 DNS 激增和 DNS DDoS 攻击，企业往往会添加更多的 DNS 服务器，在业务恢复正常时，这些新增的DNS服务器资源可能无法弹性回收。此外，传统的 DNS 服务器还需要频繁的维护和漏洞修补。

在寻找 DNS 解决方案时，许多组织选择 BIND（Berkeley Internet Naming Daemon）或基于BIND的产品。BIND 安装在全球大约 80% 的 DNS 服务器上，是一个由 Internet Systems Consortium (ISC) 维护的开源项目。

尽管 BIND 很受欢迎，但主要是由于漏洞、补丁和升级，它每年需要多次进行大量维护。虽然BIND可以免费下载，但需要额外大量的服务器和操作系统投入。此外，BIND 通常最大只能扩展到每秒 50,000 个响应 (RPS)，高昂的成本和微弱的处理性能，使其容易受到合法和恶意 DNS 激增的影响。

（编辑：威海站长网）

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