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使用 dig 查看 dns 递归查询过程

DNS 查询过程中如果没有命中缓存，查询实际上是一个递归过程。

DNS 解析工具 dig 提供了 trace 功能，可以展示递归查询的整个过程。以查询 www.baidu.com 为例，查询结果如下：

root@ubuntu:~# dig +trace +nodnssec www.baidu.com
;; communications error to 114.114.114.114#53: timed out; <<>> DiG 9.18.30-0ubuntu0.20.04.2-Ubuntu <<>> +trace +nodnssec www.baidu.com
;; global options: +cmd
.                       2822    IN      NS      c.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      m.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      i.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      g.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      b.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      a.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      j.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      e.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      l.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      h.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      d.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      k.root-servers.net.
.                       2822    IN      NS      f.root-servers.net.
;; Received 515 bytes from 114.114.114.114#53(114.114.114.114) in 156 mscom.                    172800  IN      NS      a.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      b.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      c.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      d.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      e.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      f.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      g.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      h.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      i.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      j.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      k.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      l.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      m.gtld-servers.net.
;; Received 838 bytes from 170.247.170.2#53(b.root-servers.net) in 368 ms;; UDP setup with 2001:502:8cc::30#53(2001:502:8cc::30) for www.baidu.com failed: network unreachable.
;; no servers could be reached
;; UDP setup with 2001:502:8cc::30#53(2001:502:8cc::30) for www.baidu.com failed: network unreachable.
baidu.com.              172800  IN      NS      ns2.baidu.com.
baidu.com.              172800  IN      NS      ns3.baidu.com.
baidu.com.              172800  IN      NS      ns4.baidu.com.
baidu.com.              172800  IN      NS      ns1.baidu.com.
baidu.com.              172800  IN      NS      ns7.baidu.com.
;; Received 356 bytes from 192.54.112.30#53(h.gtld-servers.net) in 340 mswww.baidu.com.          1200    IN      CNAME   www.a.shifen.com.
;; Received 100 bytes from 180.76.76.92#53(ns7.baidu.com) in 132 ms

dig trace 的输出，主要包括四部分：

第一部分，是从 114.114.114.114 查到的一些根域名服务器（.）的 NS 记录。

第二部分，是从 NS 记录结果中选一个根域名服务器b.root-servers.net，ip 为170.247.170.2，并查询顶级域名 com. 的 NS 记录。

第三部分，是从 com. 的 NS 记录中选择一个定义域名服务器h.gtld-servers.net，ip 为 192.54.112.30，并查询二级域名baidu.com. 的 NS 服务器。

最后一部分，就是从 baidu.com. 的 NS 服务器ns7.baidu.com查询最终主机 www.baidu.com. 的 CNAME 记录。

整理成流程图如下：

如果查询返回的是A记录，DNS 查询流程就结束了。如果是返回的CNAME记录，需要再次作 DNS 查询，进一步得到目标主机的IP地址：

root@ubuntu:~# dig +trace +nodnssec www.a.shifen.com; <<>> DiG 9.18.30-0ubuntu0.20.04.2-Ubuntu <<>> +trace +nodnssec www.a.shifen.com
;; global options: +cmd
.                       234     IN      NS      i.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      a.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      m.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      c.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      f.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      b.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      j.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      e.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      d.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      h.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      l.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      g.root-servers.net.
.                       234     IN      NS      k.root-servers.net.
;; Received 515 bytes from 114.114.114.114#53(114.114.114.114) in 20 mscom.                    172800  IN      NS      a.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      b.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      c.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      d.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      e.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      f.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      g.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      h.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      i.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      j.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      k.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      l.gtld-servers.net.
com.                    172800  IN      NS      m.gtld-servers.net.
;; Received 841 bytes from 193.0.14.129#53(k.root-servers.net) in 4 msshifen.com.             172800  IN      NS      dns.baidu.com.
shifen.com.             172800  IN      NS      ns2.baidu.com.
shifen.com.             172800  IN      NS      ns3.baidu.com.
shifen.com.             172800  IN      NS      ns4.baidu.com.
;; Received 275 bytes from 192.5.6.30#53(a.gtld-servers.net) in 288 ms;; UDP setup with 240e:bf:b801:1002:0:ff:b024:26de#53(240e:bf:b801:1002:0:ff:b024:26de) for www.a.shifen.com failed: network unreachable.
;; no servers could be reached
;; UDP setup with 240e:bf:b801:1002:0:ff:b024:26de#53(240e:bf:b801:1002:0:ff:b024:26de) for www.a.shifen.com failed: network unreachable.
;; no servers could be reached
;; UDP setup with 240e:bf:b801:1002:0:ff:b024:26de#53(240e:bf:b801:1002:0:ff:b024:26de) for www.a.shifen.com failed: network unreachable.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns2.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns5.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns1.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns3.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns4.a.shifen.com.
;; Received 331 bytes from 36.155.132.78#53(ns3.baidu.com) in 40 mswww.a.shifen.com.       120     IN      A       110.242.69.21
www.a.shifen.com.       120     IN      A       110.242.70.57
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns1.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns2.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns3.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns4.a.shifen.com.
a.shifen.com.           1200    IN      NS      ns5.a.shifen.com.
;; Received 363 bytes from 110.242.68.42#53(ns1.a.shifen.com) in 16 ms

关于CNAME的说明

CNAME（Canonical Name）是域名的别名记录，用于将一个域名指向另一个规范域名（主域名）。当查询到 CNAME 记录时，客户端需进一步向该规范域名发起 DNS 查询，以获取最终的 IP 地址（A 记录或 AAAA 记录）。

大型站点，例如百度为了实现负载均衡、CDN 加速或灵活管理域名，会将 www.baidu.com 配置为 CNAME 记录，指向后端的多个中间域名（如 www.a.shifen.com、www.b.shifen.com 等）。

使用CNAME有如下优势：

1. 修改 CNAME 指向的目标域名时，无需变更原域名的解析记录，适合频繁调整后端服务的场景（如切换 CDN 节点）。

2. 这些中间域名最终会解析到不同的 IP 地址（A 记录），从而实现流量分发和高可用性。

3. 直接使用 A 记录时，若 IP 变更需等待全球 DNS 缓存过期，可能导致访问中断。而 CNAME 记录的 TTL（生存时间）通常较短，可更快刷新解析结果。

4. 这些中间域名最终会解析到不同的 IP 地址（A 记录），从而实现流量分发和高可用性。

5. 直接使用 A 记录时，若 IP 变更需等待全球 DNS 缓存过期，可能导致访问中断。而 CNAME 记录的 TTL（生存时间）通常较短，可更快刷新解析结果。