DNS之域名解析工(gōng)作原理

域名系統（英語：Domain Name System，縮寫：DNS）是互聯網的一(yī)項服務。它作爲将域名和IP地址相互映射的一(yī)個分(fēn)布式數據庫，能夠使人更方便地訪問互聯網。DNS使用TCP和UDP端口53。當前，對于每一(yī)級域名長度的限制是63個字符，域名總長度則不能超過253個字符。

域名解析（DNS最常用的遞歸查詢）

舉一(yī)個例子，www.steng.cn 這個域名和IP地址106.11.223.97 是相對應的。DNS就像是一(yī)個自動的電(diàn)話(huà)号碼簿，我(wǒ)(wǒ)們在浏覽器中(zhōng)輸入 www.steng.cn， 浏覽器會将www.steng.cn這個域名提交給DNS，DNS就會查詢www.steng.cn這個域名對應的IP地址 ，DNS查詢到www.steng.cn對應的IP地址爲106.11.223.97後，然後将這個IP地址返回給浏覽器，浏覽器就可以指向這個IP地址進行正常的網絡訪問了。

什麽是IPV6 ?

IPv6格式
IPv6二進位制下(xià)爲128位長度，以16位爲一(yī)組，每組以冒号“:”隔開(kāi)，可以分(fēn)爲8組，每組以4位十六進制方式表示。例如：2001:0db8:86a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344 是一(yī)個合法的IPv6地址。類似于IPv4的點分(fēn)十進制，同樣也存在點分(fēn)十六進制的寫法，将8組4位十六進制地址的冒号去(qù)除後，每位以點号“.”分(fēn)組，例如：2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344則記爲2.0.0.1.0.d.b.8.8.5.a.3.0.8.d.3.1.3.1.9.8.a.2.e.0.3.7.0.7.3.4.4，其倒序寫法用于ip6.arpa子域名記錄IPv6地址與域名的映射。

同時IPv6在某些條件下(xià)可以省略：

每項數字前導的0可以省略，省略後前導數字仍是0則繼續，例如下(xià)組IPv6是等價的。

2001:0DB8:02de:0000:0000:0000:0000:0e13

2001:DB8:2de:0000:0000:0000:0000:e13

2001:DB8:2de:000:000:000:000:e13

2001:DB8:2de:00:00:00:00:e13

2001:DB8:2de:0:0:0:0:e13

可以用雙冒号“::”表示一(yī)組0或多組連續的0，但隻能出現一(yī)次：

2001:0000:0000:0000:0000:25de:0000:cade

2001:0000:0000:0000:25de:0000:0000:cade

2001:0000:0000:25de:0000:0000:0000:cade

2001:0000:25de:0000:0000:0000:0000:cade

2001:DB8:2de:0:0:0:0:e13

2001:DB8:2de::e13

2001:0DB8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

2001:0DB8:0000:0000:0000::1428:57ab

2001:0DB8:0:0:0:0:1428:57ab

2001:0DB8:0::0:1428:57ab

2001:0DB8::1428:57ab

如果四組數字都是零，可以被省略。遵照以上省略規則，下(xià)面這兩組IPv6都是相等的。

2001::25de::cade 是非法的，因爲雙冒号出現了兩次。它有可能是下(xià)種情形之一(yī)，造成無法推斷。

如果這個地址實際上是IPv4的地址，後32位可以用10進制數表示；因此::ffff:192.168.89.9 相等于::ffff:c0a8:5909。

另外(wài)，::ffff:1.2.3.4 格式叫做IPv4映射地址。

IPv4位址可以很容易的轉化爲IPv6格式。舉例來說，如果IPv4的一(yī)個地址爲135.75.43.52（十六進制爲0x874B2B34），它可以被轉化爲0000:0000:0000:0000:0000:FFFF:874B:2B34 或者::FFFF:874B:2B34。同時，還可以使用混合符号（IPv4-compatible address），則地址可以爲::ffff:135.75.43.52。

由于同一(yī)非全局地址可能在同一(yī)範圍的多個區域中(zhōng)使用（例如，在兩條獨立的物(wù)理鏈路中(zhōng)使用鏈路本地地址 fe80::1），而且一(yī)個節點可能連接到同一(yī)範圍的不同區域的接口（例如，一(yī)個路由器通常有多個接口連接到不同的鏈路）。IPv6新增了區域ID（Zone ID）加以區分(fēn)，或稱作用域ID（Scope ID）。作用域ID僅用于本地鏈接，使用百分(fēn)号追加在地址後面。其内容特定于操作系統，例如Windows使用數字 fe80::2%3 ，Linux使用網卡名字 fe80::2%eth0 。 在URI中(zhōng)使用時，百分(fēn)号需要進行編碼，例如 fe80::a%en1 應顯示爲 http://[fe80::a%25en1] 。

IPv6地址的分(fēn)類
IPv6地址可分(fēn)爲三種：

單播（unicast）地址

單播地址标示一(yī)個網絡接口。協議會把送往地址的數據包送往給其接口。IPv6的單播地址可以有一(yī)個代表特殊地址名字的範疇，如鏈路本地地址（link local address）和唯一(yī)區域地址（ULA，unique local address）。單播地址包括可聚類的全球單播地址、鏈路本地地址等。

任播（anycast）地址

任播像是Unicast（單點傳播）與Broadcast（多點廣播）的綜合。單點廣播在來源和目的地間直接進行通信；多點廣播存在于單一(yī)來源和多個目的地進行通信。

而Anycast則在以上兩者之間，它像多點廣播（Broadcast）一(yī)樣，會有一(yī)組接收節點的地址列表，但指定爲Anycast的數據包，隻會發送給距離(lí)最近或發送成本最低（根據路由表來判斷）的其中(zhōng)一(yī)個接收地址，當該接收地址收到數據包并進行回應，且加入後續的傳輸。該接收列表的其他節點，會知(zhī)道某個節點地址已經回應了，它們就不再加入後續的傳輸作業。

以目前的應用爲例，Anycast地址隻能分(fēn)配給中(zhōng)間設備（如路由器、三層交換機等），不能分(fēn)配給終端設備（手機、電(diàn)腦等），而且不能作爲發送端的地址。

多播（multicast）地址

多播地址也稱組播地址。多播地址也被指定到一(yī)群不同的接口，送到多播地址的數據包會被發送到所有的地址。多播地址由皆爲一(yī)的字節起始，亦即：它們的前置爲FF00::/8。其第二個字節的最後四個比特用以标明"範疇"。

一(yī)般有node-local(0x1)、link-local(0x2)、site-local(0x5)、organization-local(0x8)和global(0xE)。多播地址中(zhōng)的最低112位會組成多播組群标識符，不過因爲傳統方法是從MAC地址産生(shēng)，故隻有組群标識符中(zhōng)的最低32位有使用。定義過的組群标識符有用于所有節點的多播地址0x1和用于所有路由器的0x2。

另一(yī)個多播組群的地址爲"solicited-node多播地址"，是由前置FF02::1:FF00:0/104和剩餘的組群标識符（最低24位）所組成。這些地址允許經由鄰居發現協議（NDP，Neighbor Discovery Protocol）來解譯鏈接層地址，因而不用幹擾到在區網内的所有節點。

特殊地址
IANA維護官方的IPv6地址空間列表。全局的單播地址的分(fēn)配可在各個區域互聯網注冊管理機構或 GRH DFP 頁面找到。

IPv6中(zhōng)有些地址是有特殊含義的：

未指定地址

::/128－所有比特皆爲零的地址稱作未指定地址。這個地址不可指定給某個網絡接口，并且隻有在主機尚未知(zhī)道其來源IP時，才會用于軟件中(zhōng)。路由器不可轉送包含未指定地址的數據包。

鏈路本地地址

::1/128－是一(yī)種單播繞回地址。如果一(yī)個應用程序将數據包送到此地址，IPv6堆棧會轉送這些數據包繞回到同樣的虛拟接口（相當于IPv4中(zhōng)的127.0.0.1/8）。

fe80::/10－這些鏈路本地地址指明，這些地址隻在區域連線中(zhōng)是合法的，這有點類似于IPv4中(zhōng)的169.254.0.0/16。

唯一(yī)區域地址

fc00::/7－唯一(yī)區域地址（ULA，unique local address）隻可用于本地通信，類似于IPv4的專用網絡地址10.0.0.0/8、172.16.0.0/12和192.168.0.0/16。這定義在RFC 4193中(zhōng)，是用來取代站點本地位域。這地址包含一(yī)個40比特的僞随機數，以減少當網站合并或數據包誤傳到網絡時碰撞的風險。這些地址除了隻能用于區域外(wài)，還具備全局性的範疇，這點違反了唯一(yī)區域位域所取代的站點本地地址的定義。

多播地址

ff00::/8－這個前置表明定義在"IP Version 6 Addressing Architecture"（RFC 4291）中(zhōng)的多播地址。其中(zhōng)，有些地址已用于指定特殊協議，如ff0X::101對應所有區域的NTP服務器（RFC 2375）。

請求節點多播地址（Solicited-node multicast address）

ff02::1:FFXX:XXXX－XX:XXXX爲相對應的單播或任播地址中(zhōng)的三個最低的字節。

IPv4轉譯地址

::ffff:x.x.x.x/96－用于IPv4映射地址。（參見以下(xià)的轉換機制）。

2001::/32－用于Teredo隧道。

2002::/16－用于6to4。

ORCHID

2001:10::/28－ORCHID (Overlay Routable Cryptographic Hash Identifiers)（RFC 4843）。這些是不可遶送的IPv6地址，用于加密散列識别。

文件

2001:db8::/32－這前置用于文件（RFC 3849）。這些地址應用于IPV6地址的示例中(zhōng)，或描述網絡架構。

遭舍棄或删除的用法

::/96－這個前置曾用于IPv4兼容地址，現已删除。

fec0::/10－這個站點本地前置指明這地址隻在組織内合法。它已在2004年9月的RFC3879中(zhōng)舍棄，并且新系統不應該支持這類型的地址。