DNS域名查询实验报告

DNS域名查询实验报告

实验目的

1. 深入理解DNS（域名系统）的工作原理。
2. 掌握使用命令行工具进行域名查询的方法。
3. 分析DNS查询结果,了解域名解析过程。
4. 熟悉常见的DNS记录类型及其作用。

实验原理

DNS基础概念

DNS（Domain Name System）是互联网的核心服务之一，负责将人类可读的域名（如www.example.com）转换为计算机可识别的IP地址（如192.0.2.1），它采用分布式数据库结构,通过分层命名空间实现高效查询。

域名结构

以www.baidu.com为例：

• 主机名：www
• 二级域名：baidu
• 顶级域名：com
• 完整域名：www.baidu.com.（末尾的表示根节点）

DNS查询流程

1. 客户端缓存：首先检查本地缓存。
2. 操作系统缓存：若未命中,则查询操作系统缓存。
3. 本地DNS服务器：向配置的DNS服务器发起递归查询。
4. 根DNS服务器：提供顶级域名服务器的IP地址。
5. 顶级DNS服务器：提供二级域名服务器的IP地址。
6. 权威DNS服务器：返回最终的IP地址。

DNS记录类型

实验环境

• 硬件：PC一台（Windows/Linux/macOS）
• 软件：
  • 命令行工具（CMD/Terminal）
  • nslookup 或 dig 工具
  • 网络连接（需访问互联网）

实验步骤与结果分析

正向解析（域名→IP）

（1）使用nslookup查询

# 查询百度首页的IP地址
nslookup www.baidu.com

输出示例：

Name:    www.a.shifen.com
Address: 180.101.49.11

分析：

• Name：显示查询的域名。
• Address：返回对应的IPv4地址。
• 实际结果可能因CDN（内容分发网络）返回就近的IP。

（2）使用dig查询

# 查询Google的DNS记录
dig www.google.com +nocmd

输出示例：

;; ANSWER SECTION:
www.google.com.    299    IN    CNAME    google.l.google.com.
google.l.google.com. 299    IN    A    172.217.160.142

分析：

• CNAME：将www.google.com指向google.l.google.com。
• A：最终解析为IPv4地址217.160.142。

反向解析（IP→域名）

# 查询IP地址对应的域名
nslookup 180.101.49.11

输出示例：

Name:    shifen.com
Address: 180.101.49.11

分析：

• 反向解析可能返回主域名或CDN节点名称。

查询MX记录（邮件服务器）

# 查询清华大学邮箱服务器的MX记录
nslookup type=mx mail.tsinghua.edu.cn

输出示例：

mail.tsinghua.edu.cn    mail exchanger = 10 mail2.tsinghua.edu.cn.
mail.tsinghua.edu.cn    mail exchanger = 20 mail3.tsinghua.edu.cn.

分析：

• 优先级（数字越小优先级越高）：mail2为主邮件服务器，mail3为备用。

查询NS记录（DNS服务器）

# 查询baidu.com的权威DNS服务器
nslookup type=ns baidu.com

输出示例：

baidu.com    nameserver = ns1.baidu.com
baidu.com    nameserver = ns2.baidu.com

分析：

• NS记录标识负责baidu.com域名解析的DNS服务器。

常见问题与解决方案

DNS查询失败的可能原因

DNS缓存的作用

• 本地缓存：减少重复查询,提升解析速度。
• TTL（生存时间）：DNS记录缓存的有效时长（单位：秒）。
• 示例：通过dig查看TTL值：

  dig www.example.com +nocmd
  ;; ANSWER SECTION:
  www.example.com.    300    IN    A    93.184.216.34
  # TTL=300秒，即缓存有效期为5分钟

通过本次实验,我们掌握了以下技能：

1. 域名解析工具的使用：熟练运用nslookup和dig进行正向/反向解析。
2. DNS记录类型的识别：能够区分A、CNAME、MX、NS等记录的作用。
3. 故障排查能力：通过分析查询结果,初步判断DNS配置问题。
4. 安全意识提升：理解DNS劫持的风险,并学会通过HTTPS等技术防范。

相关问题与解答

问题1：为什么访问某些网站时会跳转到其他地址？

解答：
这种现象通常由CNAME记录引起，当查询www.example.com时，DNS返回一个别名记录（CNAME），指向另一个域名（如cdn.example.com），再由该域名解析出实际的IP地址,这种机制常用于负载均衡或CDN加速。

问题2：如何防止DNS劫持？

解答：

1. 使用HTTPS协议：通过SSL/TLS证书验证服务器身份，避免中间人篡改。
2. 配置可信DNS服务器：如Google Public DNS（8.8.8.8）或Cloudflare（1.1.1.1）。
3. 启用DNSSEC：通过数字签名验证DNS响应的真实性，防止伪造。
4. 定期清理缓存：使用命令ipconfig /flushdns（Windows）或sudo systemdresolve flushcaches（Linux）