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[網際網路] 認識網址與網域名稱（Domain Name, URL, DNS）

keywords: domain, subdomain, ICANN, TLD, DNS, URL​

非原創文章，內容擷取自：

認識網址​

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# 主機名.次級網域名稱.頂級網域名稱.根網域名稱
# host.sld.tld.root
www.google.com.root

一般的網址長這樣：http://www.youtube.com:80/path/to/myfile.html?key1=value1&key2=value2#SomewhereInTheDocument

  • 通訊協定（protocol）：又稱為 scheme，一般最常見的是 http 或 https ，其他還有 ftp 等等。這個部分根據 RFC 可以不分大小寫，但正式的情況下還是會使用小寫。
  • 第三層網域名稱：上述 www 這個部分，又稱子網域（subdomain）或主機名（host）。
  • 第二層網域名稱（Second Level Domain, SLD）：上述 youtube 的部分，又稱為網域名稱。
  • 頂級網域（Top Level Domain, TLD）：上述 .com 的部分，就是最高層級的網域。簡單說，就是網址的最後一個部分。
  • 連接埠（port）：預設是 80，所以可以不用填。
  • 網頁路徑（Path）：上述 /path/to/myfile.html 的部分，這個部分根據伺服器的作業系統有所不同，引此建議不要更改大小寫。
  • 參數（parameters）：上述 ?key1=value&key2=value2 的部分，用來傳訊息給伺服器，大小寫不能任意更改。
  • 錨點（anchor）：上述 #SomewhereInTheDocument 的部分，可以對應到網頁 HTML 中的 id 或 name，大小寫不能更改。

認識網域名稱（Domain Name）​

對人類來說要記住一長串的 IP 位址非常不容易，因此創造了「網域名稱（Domain Name）」做為電腦在網路上的名字，而這個網域名稱在全世界是獨一無二的。

網域名稱由 ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）作為全世界網域的最高管理機構，由 ICANN 負責管理頂級網域名稱（Top Level Domain, TLD）。

根網域名稱​

我們有時會看到網址的最後面多一個 .，例如 www.example.com.，這個 . 不是多打的，而是所有網域名稱的尾部實際上都有一個根網域名稱，也就是說，前面例子真正的網域名稱是 www.example.com.root，簡寫成 www.example.com.

頂級網域名稱（Top Level Domain, TLD）​

所謂頂級網域（TLD），就是最高層級的網域。簡單說，就是網址的最後一個部分。比如，網址 www.example.com 的頂級域名就是 .com。

頂級網域的分類​

它們可以分成兩類：

  • 一般性頂級網域（general TLD, gTLD）：比如 .com、.net、.edu、.org、.xxx 等等，共有 700 多個。
  • 國別頂級網域（country-code TLD, ccTLD）：代表不同的國家和地區，比如.cn（中國）、.io（英屬印度洋領地）、.cc（科科斯群島）、.tv（圖瓦盧）等，共有 300 多個。

頂級網域的管理​

ICANN 的政策是，每個頂級網域都找一個託管商（domain host），又稱註冊管理機構（Registry），該網域的所有事項都由託管商負責，ICANN 只與託管商聯繫。舉例來說，台灣的 .tw 是由台灣網路資訊中心（TWNIC）所管理；.com 和 .net 則是由美國的 Verisign 負責。

若要查詢網域代管商可以透過 ICANN 提供的 WHOIS LOOKUP 查詢（但有時會查不到），所以比較多人到 whois365 或在 terminal 中透過 whois 指令查詢。其中的 Registrar 欄位通常就是託管商。

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DNS（Domain Name Service）​

DNS（Domain Name Service，網域名稱系統）可以做「名稱解析（Name Resolution ）」的服務，也就是可以透過 IP 位址查詢網域名稱（反向解析），或透過網域名稱查詢 IP 位址（正向解析）。DNS 伺服器會透過 TCP 的 Port 53 進行「區域傳送（Zone transfer）」以進行資料複製的作業。

對於使用者而言​

使用者的電腦一定需要知道 DNS 伺服器的 IP，如此才能再進一步查詢其他網址的 IP 為何，如此才能上網。而這個伺服器的 IP 可以是固定的，也可以由上網時的閘道器動態分配（DHCP 機制）。

瞭解本機 DNS 伺服器 IP 設定​

一般常見的公用 DNS 伺服器如 Google 的 8.8.8.8；中華電信的 168.95.192.1, 168.95.1.1。

若想檢視 MAC 上設定的 DNS 伺服器 IP ，可以透過以下指令查詢：

$ scutil --dns

一般 Linux 系統中，DNS 伺服器的 IP 地址保存在 /etc/resolv.conf 檔案。

瞭解 DNS 解析過程：dig​

DNS 是透過分級查詢的方式：

  • 先從「根網域名稱伺服器」查到「頂級網域名稱伺服器」的 NS 記錄和 A 記錄（IP 位址）。
  • 從「頂級網域名稱伺服器」查到「次級網域名稱伺服器」的 NS 記錄和 A 記錄（IP 位址）。
  • 從「次級網域名稱伺服器」查到「主機名」的 IP 地址。

使用終端機內建的 dig 工具即可瞭解整個 DNS 查詢過程：

$ dig www.google.com
$ dig +short www.google.com        # 如果不想看這麼詳細的資訊
$ dig +trace math.stackexchange.com    # 檢視整個查詢流程
$ dig -x

其他工具如 host 可以獲得更簡潔的資訊：

$ host www.google.com        # 可查詢該網域 IP 位址
$ host 192.30.253.112        # 可用於 IP 反查網域名稱

其他可用的還有 whois 和 nslookup 等工具指令。

對於 DNS 伺服器而言​

DNS 系統由內容伺服器和快取伺服器（Full service reserver）組成。當電腦或伺服器提出名稱解析的要求後，電腦或伺服器會透過內建的 Stub resolver（解析器） 將名稱解析的請求傳送給快取伺服器，若在快取伺服器中找不到資料，則會向內容伺服器請求名稱解析，解析完的結果在送回快取伺服器，在回傳給電腦。

為了解決 DNS 可能的追蹤、欺騙和竄改，在 Mozilla 中引入了兩項新功能來解決這個問題-可信遞回解析器（TRR ，Trusted Recursive Resolver）和基於 HTTPS 的 DNS（DoH，DNS over HTTPS）。

DNS 的記錄類型​

網域名稱與 IP 之間對應的關係稱為記錄（record），常見的記錄如下：

  • A：地址記錄（address），回傳網域名稱所對應的 IP 位址。若一個網域名稱對應到多個 A 記錄，表示這些 IP 位址都可以連到該主機。
  • NS：網域名稱伺服器（Name Server），回傳保存下一級網域名稱信息的伺服器地址。只能設定網域名稱，不能設定 IP 位址。
  • MX：郵件記錄（Mail eXchange），回傳接受電子郵件的伺服器位址。
  • CNAME：正準名稱記錄（Canonical Name），回傳另一個網域名稱，用於網域名稱的內部跳轉，用戶並不會覺察。為了避免衝突，一旦設定 CNAME 之後就不能設定 A 記錄和 MX 記錄。
  • PTR：指標記錄（Pointer Record），透過 IP 地址查詢網域名稱。

參考​