一文入门DNS？从访问GitHub开始
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2020-07-27 17:44
本文公众号来源：是Kerwin啊 作者：柯小贤 本文已收录至我的GitHub
前言
大家都是做开发的，都有GitHub的账号，在日常使用中肯定会遇到这种情况，在不修改任何配置的情况下，有时可以正常访问GitHub，有时又直接未响应，来一起捋捋到底是为啥。
GitHub访问的千层套路
以我家里的电脑为例，在不修改任何配置，不启用什么代理工具的情况下，访问GitHub会得到以下结果：
???
虽然很戳心，但好歹能展示一部分。
从网上搜了一堆乱七八糟的攻略，知道了可以通过修改电脑的Hosts文件达到正常访问的能力，于是胡搜了一通，
步骤：百度经验
效果如下：
访问效果依然很感人，最近活动数据不显示，整个界面加载都快接近2分钟了，有什么办法没有咧~
站长工具 PING PING PING
都是搞开发的，都会用F12看看网络或者资源请求的地址是什么，以上面耗时最慢的地址为例，域名为：github.githubassets.com
打开站长工具的PING功能，地址为：http://ping.chinaz.com/github.githubassets.com
结果如下：
我发现 185.199.108.154 这个IP地址速度快的一批，于是立马更换 Hosts中该域名对应的IP地址
再次访问，效果如下：
那句话怎么说的来着？如什么什么般丝滑，我感觉这就非常丝滑~ ?
GitHub项目定时发布最新Hosts
当然了，如果每次访问都得折腾一次，那滋味，简直不要太难受，所以网上已经有人开源了相关的项目，会定时发布最新的 GitHub IP地址，链接：https://github.com/521xueweihan/GitHub520
本文撰写时的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
该项目会自动发布在指定的地址上，结合软件使用，可以完全自动化，无需持续更新
当然也可以自行手动更改
为什么改了Hosts就能访问GitHub
平常都是百度 + 谷歌，今天非要探究一下原理！咱们一步一步来，首先大家都需要明确一点，在网络的世界中 域名 只是为了便于记忆和识别而存在的一个唯一地址，真正工作的仍然是 IP
Hosts文件是干吗的
简单来说，Hosts文件是存储本机网址域名与其对应的IP地址的一个文件，在网络请求阶段发挥作用
为什么改了Hosts就能生效
这就涉及到了域名解析，因为Hosts文件存放的就是 域名 和 IP 的对应关系，因此它可以在域名解析阶段发挥作用，为什么呢？因为在域名解析的流程中 本机Hosts 解析处于顺序二
即：浏览器解析 -》本机解析 -》XXXX（后面的稍后再提）
所以有时候我们白嫖软件，都会改一下 Hosts，因为需要把它在线验证的域名指向错误的地址去，另外可能存在一定的浏览器缓存或者本机缓存，可以通过重开浏览器或者 PING 域名来检查更改是否生效。
DNS解析到底是什么玩意？
上文中多次提到解析，其实说的就是 DNS解析
同时上文也提到过，在网络世界中真正发挥作用的是 IP，而一般情况下我们访问的都是 域名，为什么能实现这种效果，就是因为域名与IP地址的对应关系存储在一个叫做 DNS（Domain Name System） 的系统里。DNS是一个全球化的分布式数据库，它所提供的服务就是将域名转换为互联网IP地址。
DNS解析的全部流程
网上的关于流程的图很多，我从中借鉴了一副，如下所示：
浏览器缓存：一次请求会首先通过浏览器缓存信息寻找域名映射的IP地址，这也是为什么有时候我们改了本机hosts，需要关闭再打开浏览器才能正常使用，如果找到则返回，没找到则继续到下一级
本机系统缓存：即上文中提到的，通过
hosts文件来映射域名和IP，在上古时期有很多垃圾软件会悄咪咪的修改系统的 hosts文件，达到DNS劫持的目的，即把淘宝域名指向另一个IP，然后部署一个高仿的淘宝商城，静静等你输入账号，密码，然后凉凉...本地域名解析服务系统：本地域名系统LDNS一般都是本地区的域名服务器。离你的位置都比较近，Windows系统使用命令
ipconfig就可以查看，在Linux和Mac系统下，直接使用命令cat /etc/resolv.conf来查看LDNS服务地址。LDNS一般都缓存了大部分的域名解析的结果，大部分的解析工作到这里就差不多已经结束了以下即是所谓的
递归解析根域名解析：本地域名解析服务系统无法解析时，会向
13根发起域名解析请求说明： 所谓的 13根，指的是根域名服务器，是架构因特网所必须的基础设施。根服务器主要用来管理互联网的主目录，由于DNS解析中采用的是UDP协议，仅能传递512字节的有效报文，因此只能构建出A-M 13个根服务器，而真正工作运行肯定不止13台服务器，而是包含很多服务器镜像的
根域名解析服务器返回
gTLD (Generic top-level domain)给本地解析服务器，即该域名所属的顶级域及其所在的服务器，顶级域名即如：.com .cn等等本地解析服务器已知顶级域名服务器地址后，发起解析请求
顶级域名解析服务器返回
权限域名服务器信息给本地解析服务器，权限域名服务器即如：taobao.com本地解析服务器已知权限域名服务器地址后，发起解析请求
权限域名服务器返回域名对应的IP地址给本地解析服务器
本地解析服务器缓存相关信息，并返回给用户
是不是有点绕？咱们来整个图吧，递归解析 如下所示：
再问一遍为什么改Hosts就可以访问GitHub
了解了上文之后，对于这个问题就更好回答了，因为GitHub毕竟为外国的网站，咱们访问时有一层 DNS污染，即把对应的域名指向了不可达的IP上，或者禁止访问的IP上，因此很多时候无法使用
修改Hosts文件后即避免了DNS污染，直达目标IP，即可正常访问了，当然了，这种方法是全部通用吗？
答案：肯定不是，因为刚才也提到了，网关层是可以控制某些IP禁止访问的
整一个工具来验证一下猜想，顺便看看我们的整个请求流程：
软件名：BestTrace
我请求的域名是 github.githubassets.com，最终请求接收方IP和我Hosts配置的IP一致，那我换一个 facebook.com
可以看到，当请求到达 221.183.46.249 这个IP时，整个请求就被拦截下来了，因此这并不是万能的办法
除了访问GitHub，还有什么时候可能用到呢？
比如下载 IDEA插件时，如果发现老是刷新不出来插件库，或者下载失败，就可以通过PING工具去配置最佳IP，方便下载~
DNS除了解析还能做什么
智能DNS
网络请求交由域名解析服务器来处理，分配到最佳的服务器IP上
例如：请求的源头是电信还是联通等，如果是电信则将解析的IP分流到电信对应的IP上，或者返回距离最近的服务器IP地址
反向代理水平扩展
典型的互联网架构中，可以通过增加web-server来扩充web层的性能，但反向代理nginx仍是整个系统的唯一入口
如果系统吞吐超过nginx的性能极限，那么将难以扩容，此时就需要dns-server来配合水平扩展。
即DNS解析服务器有序的把域名解析到不同的网关层，每次DNS解析请求，轮询返回不同的ip，这样就能实现nginx的水平扩展，这个方法叫 “DNS轮询”
各类知识点总结
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