域名解析那些事儿

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0x00 背景
今年三四月份，主管交给我一项任务，研究 Linux/AIX 环境下的 gethostbyname 和 getaddrinfo 域名解析函数。虽然当时做了深入研究，但没有记录下来。最近学习 Java 网络编程时，想起了一些片段，加上想写博客的想法，遂将这些内容整理成文。
0x01 概念
为了更好地理解域名解析，首先介绍几个相关概念：

IP 地址：网络设备的唯一标识符，用于网络定位和通信。常见版本包括 IPv4（32 位，例如 192.168.0.1）和 IPv6（128 位，例如 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334）。

主机名：网络设备的名称，通常用于内部网络标识设备，例如 server1。

域名：互联网上标识一组服务器或服务的名称，由域名系统解析为 IP 地址，方便用户访问。

完全限定域名 (FQDN)：包含主机名和域名的完整名称，唯一标识互联网上的设备，例如 www.example.com，其中 www 是主机名，example.com 是域名。


通常，域名解析是指将完全限定域名转换为 IP 地址的过程。
0x02 域名解析 (宏观视角)
域名解析需要将域名映射到 IP 地址，这个过程由域名解析服务器 (DNS) 完成。假设没有本地 DNS 缓存，解析过程如下：
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客户端发送 DNS 请求：客户端发送 DNS 查询请求，例如询问 www.163.com 的 IP 地址，请求会发送到本地 DNS 服务器。

本地 DNS 服务器查询缓存：本地 DNS 服务器首先检查缓存，如果存在该域名的 IP 地址，则直接返回；否则继续查询外部 DNS 层次结构。

本地 DNS 服务器查询根 DNS 服务器：本地 DNS 服务器向全球 13 个根 DNS 服务器之一发起查询，根 DNS 服务器提供特定顶级域名（例如 .com、.org）服务器的地址。

根 DNS 服务器响应：根 DNS 服务器返回负责顶级域名服务器的地址。

本地 DNS 服务器查询顶级域名服务器：本地 DNS 服务器根据根 DNS 提供的地址，向顶级域名服务器发起查询。

顶级域名服务器响应：顶级域名服务器返回负责二级域名（例如 163.com）的权威 DNS 服务器的地址。

本地 DNS 服务器查询权威 DNS 服务器：本地 DNS 服务器向权威 DNS 服务器发起查询，该服务器存储域名与 IP 地址的映射。

权威 DNS 服务器返回 IP 地址：权威 DNS 服务器返回 www.163.com 的 IP 地址给本地 DNS 服务器。

本地 DNS 服务器响应客户端：本地 DNS 服务器将 IP 地址返回给客户端，客户端完成与目标服务器的连接。

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