一个网络请求的冒险之旅
文 寒食君 | 圖 《true detective》
這是「編程迷蹤」系列的第二篇文章。
對于互聯(lián)網(wǎng)，人們總是高談闊論，卻很少有人愿意去了解電腦、手機、電視這些設備到底是如何被“連接”起來的。
人們動動手指，點點鼠標，圖片、視頻便順理成章地即時顯示在屏幕上。只是，這一切并非理所應當，五光十色的互聯(lián)網(wǎng)世界之下，是我們在夜以繼日地工作。
我是一個普通的網(wǎng)絡請求。我很渺小，但始終都在履行責任——尋找被指定的資源，再將它們交付到我的主人手中。就像這座城市中成千上萬而又默默無聞的快遞小哥，穿梭在大廈與樓宇之間，完成使命。
不同的是，真正的網(wǎng)絡環(huán)境可不像現(xiàn)代化城市那么光鮮亮麗。它陰暗、潮濕，充滿了未知的危險，如同一座黑暗森林。而我要做的，就是一場不折不扣的冒險。
1?URL與IP到底是什么？
我的冒險，要從一張“羊皮卷”說起。那天，瀏覽器大叔神秘兮兮招呼我過去，告訴我CPU下達了一個命令：派遣使者訪問外邦。而我是大叔最得力的門生，也是這類任務最合適的人選。大叔為我準備了一張羊皮卷，上面記錄了我這次冒險需要用到的必要信息。
當仁不讓地，我接過了它，即刻啟程。
我緩緩展開羊皮卷，第一行赫然寫著：URL:?https://mail.google.com
什么是“URL”？我在腦中快速回憶著，對了！URL即?Uniform?Resource?Locator的縮寫，翻譯成中文便是“統(tǒng)一資源定位符”。因為互聯(lián)網(wǎng)世界存在著不計其數(shù)的資源，每一處資源都需要有一個標記來定位它，正如人類城市中的門牌號。
有人可能會認為，既然有了門牌號，找到指定地點不是輕而易舉嗎？朋友們，我也希望如此，但現(xiàn)實往往沒有這么簡單。
即使有了URL，恕我愚笨，我還是無法直接理解它所指向的目的地。因為這是人類的語言，我無法翻譯解讀。（其實是人類太笨了，記不住IP地址，需要用方便記憶的域名來代替）
對我來說，IP地址才是唯一的坐標。什么是IP？IP即Internet?Protocol的縮寫，中文譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”，一個如雷貫耳的名字，互聯(lián)網(wǎng)的基石之一，一切依賴互聯(lián)網(wǎng)通信的軟件都得遵循這個協(xié)議。
那么，如何才能將域名轉換為IP地址呢？
瀏覽器大叔在平日工作之余，十分細心，他將用戶訪問過的站點整理了一份“域名-IP對應清單”。假如是一個已被記錄的IP地址，那么他會直接告訴我，我可以立即向著目標IP地址出發(fā)，這就是瀏覽器緩存的作用。
假如用戶輸入的URL不在瀏覽器的記錄范圍之內，那么操作系統(tǒng)會查找一個名為“hosts”的文件。它是一份文本，記錄了域名和IP地址的映射。如果“hosts”能夠告訴我目標IP地址，那也能節(jié)省我不少工夫。這就是系統(tǒng)緩存。
此外，還有路由器緩存，相信不用我多介紹了，即保存在路由器中的域名-IP映射。
這些緩存都能有效幫助我以最快的速度找到相應的IP地址。但是，互聯(lián)網(wǎng)世界日新月異，各種資源層出不窮。在很多情況下，用戶會想要訪問一個全新的，任何緩存都沒有記錄過的域名。
為此，人類專門設計了DNS。在這次任務中，我的第一站，就是趕往DNS。為了更短的響應時間與更好的用戶體驗，我快馬加鞭。
2 關于DNS劫持的記憶
DNS是什么？全稱Domain?Name?System，是一個將域名和IP相互映射的分布式數(shù)據(jù)庫。
全球有很多家DNS服務中心，假如你關心過你的計算機，你會發(fā)現(xiàn)，在你的網(wǎng)卡上，有著一項“DNS服務器”的配置項，它設定了我將要抵達的目的地。
一轉眼的工夫，我來到了114.114.114.114DNS中心。
這個地方我來過很多次，表面上風平浪靜，實則暗流涌動。我小心翼翼地來到辦事大廳，不禁想起了我第一次被DNS劫持的經(jīng)歷。
那天，我來到辦事窗口，柜員熱情地接待了我。
“先生，請問你想要查詢哪個地址？”當時我還是一位新晉的網(wǎng)絡請求，涉世尚淺，不知曉一些不可說的條例，于是毫不避諱地回答：“你好，我要去大名鼎鼎的mail.google.com！”
柜員的表情一下子凝固了，他上下打量了我一番，然后硬擠出一絲微笑，“好的先生，請稍等。”說完，他便向旁邊的同事使了個眼色。我正納悶呢，突然兩邊竄出身材魁梧的警衛(wèi)，架著我強行往一處拖拽。
我這才意識到大事不妙，“這是怎么回事？！你們憑什么劫持我？”我發(fā)瘋了一般嘶吼著。
“你好，根據(jù)本ISP（電信運營商）頒布的條例，世界上不存在你所說的站點，現(xiàn)懷疑你是一個不合規(guī)的網(wǎng)絡請求，將把你轉發(fā)至baidu.com的IP地址。你有權保持沉默！”警衛(wèi)冷漠地望著我。
我知道，現(xiàn)在無論如何解釋、掙扎都沒有用了，只怪自己太年輕。無奈，我只好乖乖就范。
還好當時正在使用計算機的用戶有一些網(wǎng)絡知識，當他發(fā)現(xiàn)自己輸入的是google，返回的是baidu的頁面時，并沒有怪罪于我，大概是他心中已經(jīng)猜到了原因。于是他將網(wǎng)卡的DNS配置為：8.8.8.8，這是一個國際上“不存在”的公司提供的DNS服務中心。
僅僅這樣就能暢通無阻地訪問互聯(lián)網(wǎng)了嗎？經(jīng)歷了被DNS劫持，我依然不敢放松。
3. 我遇到過DNS投毒
還未休息片刻，瀏覽器大叔再一次地給我分配了任務：繼續(xù)嘗試請求mail.google.com的資源。
人類出國要坐飛機，要辦護照。我們網(wǎng)絡請求也是這樣，全國只有在幾個主要城市才會部署國際出口，所有訪問境外資源的網(wǎng)絡請求，都得經(jīng)過這兒接受檢查。
與上次不同，因為這次我要訪問的DNS服務器位于海外，所以我首先來到了大中華局域網(wǎng)的上海國際出口。
我一路奔波到上海真的是又累又乏，正當我火急火燎地準備過安檢，通道附近有一位穿著制服的小伙迎了上來。
還沒等我開口，他熱情地迎了上來：“歐~?遠道而來的朋友，一定是十分疲憊了吧？天氣這么熱，先喝杯水吧！”我悄悄地打量著他，看他的打扮應該是一位服務人員。
“國際出口就是不一樣啊，服務真到位！”由于確實是太渴了，我放松了警惕。“啊，真清涼，謝...”我一邊感嘆著，一邊接過了小伙遞給我的水。
可當我第二個“謝”字還沒說出口，立即感到一陣頭暈目眩。
“不好！遇上了黑客，這是DNS投毒！”我的視線漸漸模糊，小伙的微笑也漸漸似乎變成了獰笑。我盡力搜索著腦海中和這一切有關的知識，想要知道尋求的辦法。
DNS投毒，英文叫DNS cache poisoning，也叫做DNS污染。從客戶端向DNS服務器發(fā)出查詢IP的請求，到響應返回到客戶端的這段時間里，如果有黑客或者其他一些不可說的設施偽造返回了一個錯誤的DNS應答，那么用戶將不能訪問到真正的資源。
想到這里，我已經(jīng)明顯感覺難以控制自己的身體了，眼前一黑，就什么都不知道了。
3 DNS正常解析
以前發(fā)生過的險情歷歷在目，如今想起來，我依舊心有余悸。這次，為了確保萬無一失，我打起了十二分精神。
這次，我已經(jīng)順利來到8.8.8.8?DNS服務中心。
“你好親，有什么可以幫到您的嘛”辦事窗口內傳來了軟妹子的聲音。
“我想查詢域名mail.google.com的IP地址。”我試探性地問，依然不敢松懈。
“好的呢親，這邊通過樹狀檢索，在頂級域名com下，查詢到google目錄，在google目錄下查詢到mail,IP地址是xx.xxx.xx.xx呢。”
我松了口氣，謝天謝地，終于拿到了結果。可我知道作為一次完整的網(wǎng)絡請求，這剛剛開始，這才是萬里長征第一步，我得趕緊將這個解析結果帶回去，等會還得馬不停蹄往返三次建立連接。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的一个网络请求的冒险之旅的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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