一文入門DNS？從訪問GitHub開始
前言
大家都是做開發(fā)的，都有GitHub的賬號，在日常使用中肯定會(huì)遇到這種情況，在不修改任何配置的情況下，有時(shí)可以正常訪問GitHub，有時(shí)又直接未響應(yīng)，來一起捋捋到底是為啥。
GitHub訪問的千層套路
以我家里的電腦為例，在不修改任何配置，不啟用什么代理工具的情況下，訪問GitHub會(huì)得到以下結(jié)果：
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雖然很戳心，但好歹能展示一部分。
從網(wǎng)上搜了一堆亂七八糟的攻略，知道了可以通過修改電腦的Hosts文件達(dá)到正常訪問的能力，于是胡搜了一通，
步驟：百度經(jīng)驗(yàn)
效果如下：
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訪問效果依然很感人，最近活動(dòng)數(shù)據(jù)不顯示，整個(gè)界面加載都快接近2分鐘了，有什么辦法沒有咧~
站長工具 PING PING PING
都是搞開發(fā)的，都會(huì)用F12看看網(wǎng)絡(luò)或者資源請求的地址是什么，以上面耗時(shí)最慢的地址為例，域名為：github.githubassets.com
打開站長工具的PING功能，地址為：http://ping.chinaz.com/github.githubassets.com
結(jié)果如下：
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我發(fā)現(xiàn) 185.199.108.154 這個(gè)IP地址速度快的一批，于是立馬更換 Hosts中該域名對應(yīng)的IP地址
再次訪問，效果如下：
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那句話怎么說的來著?如什么什么般絲滑，我感覺這就非常絲滑~ ??
GitHub項(xiàng)目定時(shí)發(fā)布最新Hosts
當(dāng)然了，如果每次訪問都得折騰一次，那滋味，簡直不要太難受，所以網(wǎng)上已經(jīng)有人開源了相關(guān)的項(xiàng)目，會(huì)定時(shí)發(fā)布最新的 GitHub IP地址，鏈接：https://github.com/521xueweihan/GitHub520
本文撰寫時(shí)的Hosts
# github
185.199.108.154 github.githubassets.com
199.232.68.133 camo.githubusercontent.com
52.168.24.190 github.map.fastly.net
199.232.69.194 github.global.ssl.fastly.net
140.82.112.4 github.com
140.82.112.5 api.github.com
199.232.68.133 raw.githubusercontent.com
199.232.68.133 user-images.githubusercontent.com
199.232.68.133 favicons.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars5.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars4.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars3.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars2.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars1.githubusercontent.com
199.232.68.133 avatars0.githubusercontent.com
該項(xiàng)目會(huì)自動(dòng)發(fā)布在指定的地址上，結(jié)合軟件使用，可以完全自動(dòng)化，無需持續(xù)更新
當(dāng)然也可以自行手動(dòng)更改
為什么改了Hosts就能訪問GitHub
平常都是百度 + 谷歌，今天非要探究一下原理!咱們一步一步來，首先大家都需要明確一點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)的世界中 域名 只是為了便于記憶和識(shí)別而存在的一個(gè)唯一地址，真正工作的仍然是 IP
Hosts文件是干嗎的
簡單來說，Hosts文件是存儲(chǔ)本機(jī)網(wǎng)址域名與其對應(yīng)的IP地址的一個(gè)文件，在網(wǎng)絡(luò)請求階段發(fā)揮作用
為什么改了Hosts就能生效
這就涉及到了域名解析，因?yàn)镠osts文件存放的就是 域名 和 IP 的對應(yīng)關(guān)系，因此它可以在域名解析階段發(fā)揮作用，為什么呢?因?yàn)樵谟蛎馕龅牧鞒讨?本機(jī)Hosts 解析處于順序二
即：瀏覽器解析 -》本機(jī)解析 -》XXXX(后面的稍后再提)
所以有時(shí)候我們白嫖軟件，都會(huì)改一下 Hosts，因?yàn)樾枰阉诰€驗(yàn)證的域名指向錯(cuò)誤的地址去，另外可能存在一定的瀏覽器緩存或者本機(jī)緩存，可以通過重開瀏覽器或者 PING域名來檢查更改是否生效。
DNS解析到底是什么玩意?
上文中多次提到解析，其實(shí)說的就是 DNS解析
同時(shí)上文也提到過，在網(wǎng)絡(luò)世界中真正發(fā)揮作用的是 IP，而一般情況下我們訪問的都是域名，為什么能實(shí)現(xiàn)這種效果，就是因?yàn)橛蛎cIP地址的對應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)在一個(gè)叫做 DNS(Domain Name System) 的系統(tǒng)里。DNS是一個(gè)全球化的分布式數(shù)據(jù)庫，它所提供的服務(wù)就是將域名轉(zhuǎn)換為互聯(lián)網(wǎng)IP地址。
DNS解析的全部流程
網(wǎng)上的關(guān)于流程的圖很多，我從中借鑒了一副，如下所示：
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- 瀏覽器緩存：一次請求會(huì)首先通過瀏覽器緩存信息尋找域名映射的IP地址，這也是為什么有時(shí)候我們改了本機(jī)hosts，需要關(guān)閉再打開瀏覽器才能正常使用，如果找到則返回，沒找到則繼續(xù)到下一級
- 本機(jī)系統(tǒng)緩存：即上文中提到的，通過 hosts 文件來映射域名和IP，在上古時(shí)期有很多垃圾軟件會(huì)悄咪咪的修改系統(tǒng)的 hosts文件，達(dá)到 DNS劫持 的目的，即把淘寶域名指向另一個(gè) IP，然后部署一個(gè)高仿的淘寶商城，靜靜等你輸入賬號，密碼，然后涼涼...
- 本地域名解析服務(wù)系統(tǒng)：本地域名系統(tǒng)LDNS一般都是本地區(qū)的域名服務(wù)器。離你的位置都比較近，Windows系統(tǒng)使用命令ipconfig 就可以查看，在Linux和Mac系統(tǒng)下，直接使用命令 cat /etc/resolv.conf 來查看LDNS服務(wù)地址。LDNS一般都緩存了大部分的域名解析的結(jié)果，大部分的解析工作到這里就差不多已經(jīng)結(jié)束了
- 以下即是所謂的 遞歸解析
- 根域名解析：本地域名解析服務(wù)系統(tǒng)無法解析時(shí)，會(huì)向 13根 發(fā)起域名解析請求
- 說明： 所謂的 13根，指的是根域名服務(wù)器，是架構(gòu)因特網(wǎng)所必須的基礎(chǔ)設(shè)施。根服務(wù)器主要用來管理互聯(lián)網(wǎng)的主目錄，由于DNS解析中采用的是UDP協(xié)議，僅能傳遞512字節(jié)的有效報(bào)文，因此只能構(gòu)建出A-M 13個(gè)根服務(wù)器，而真正工作運(yùn)行肯定不止13臺(tái)服務(wù)器，而是包含很多服務(wù)器鏡像的
- 根域名解析服務(wù)器返回 gTLD (Generic top-level domain) 給本地解析服務(wù)器，即該域名所屬的頂級域及其所在的服務(wù)器，頂級域名即如：.com .cn等等
- 本地解析服務(wù)器已知頂級域名服務(wù)器地址后，發(fā)起解析請求
- 頂級域名解析服務(wù)器返回 權(quán)限域名服務(wù)器 信息給本地解析服務(wù)器，權(quán)限域名服務(wù)器 即如：taobao.com
- 本地解析服務(wù)器已知權(quán)限域名服務(wù)器地址后，發(fā)起解析請求
- 權(quán)限域名服務(wù)器返回域名對應(yīng)的IP地址給本地解析服務(wù)器
- 本地解析服務(wù)器緩存相關(guān)信息，并返回給用戶
是不是有點(diǎn)繞?咱們來整個(gè)圖吧，遞歸解析 如下所示：
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再問一遍為什么改Hosts就可以訪問GitHub
了解了上文之后，對于這個(gè)問題就更好回答了，因?yàn)镚itHub畢竟為外國的網(wǎng)站，咱們訪問時(shí)有一層 DNS污染，即把對應(yīng)的域名指向了不可達(dá)的IP上，或者禁止訪問的IP上，因此很多時(shí)候無法使用
修改Hosts文件后即避免了DNS污染，直達(dá)目標(biāo)IP，即可正常訪問了，當(dāng)然了，這種方法是全部通用嗎?
答案：肯定不是，因?yàn)閯偛乓蔡岬搅?，網(wǎng)關(guān)層是可以控制某些IP禁止訪問的
整一個(gè)工具來驗(yàn)證一下猜想，順便看看我們的整個(gè)請求流程：
軟件名：BestTrace
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我請求的域名是 github.githubassets.com，最終請求接收方IP和我Hosts配置的IP一致，那我換一個(gè) facebook.com
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可以看到，當(dāng)請求到達(dá) 221.183.46.249 這個(gè)IP時(shí)，整個(gè)請求就被攔截下來了，因此這并不是萬能的辦法
除了訪問GitHub，還有什么時(shí)候可能用到呢?
比如下載 IDEA插件時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)老是刷新不出來插件庫，或者下載失敗，就可以通過PING工具去配置最佳IP，方便下載~
DNS除了解析還能做什么智能DNS網(wǎng)絡(luò)請求交由域名解析服務(wù)器來處理，分配到最佳的服務(wù)器IP上
例如：請求的源頭是電信還是聯(lián)通等，如果是電信則將解析的IP分流到電信對應(yīng)的IP上，或者返回距離最近的服務(wù)器IP地址
反向代理水平擴(kuò)展典型的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中，可以通過增加web-server來擴(kuò)充web層的性能，但反向代理nginx仍是整個(gè)系統(tǒng)的唯一入口
如果系統(tǒng)吞吐超過nginx的性能極限，那么將難以擴(kuò)容，此時(shí)就需要dns-server來配合水平擴(kuò)展。
即DNS解析服務(wù)器有序的把域名解析到不同的網(wǎng)關(guān)層，每次DNS解析請求，輪詢返回不同的ip，這樣就能實(shí)現(xiàn)nginx的水平擴(kuò)展，這個(gè)方法叫 “DNS輪詢”
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