当我们在 dig 命令里加上 + tcp 的选项时，就可以强制 DNS 查询使用 TCP 协议进行数据传输。

　　我们知道网络传输就像是在某个管道里传输数据包，这个管道有一定的粗细，叫 MTU。超过 MTU 则会在发送端的网络层进行切分，然后在接收端的网络层进行重组。而重组是需要有个缓冲区的，这个缓冲区的大小有个最小值，是 576Byte。

　　IP 层分片后传输会加大丢包的概率，且 IP 层本身并不具备重传的功能，因此需要尽量避免 IP 层分片。

　　如果传输过程中真的发生了分片，需要尽量确保能在接收端顺利重组，于是在最保险的情况下，将 MTU 设置为 576。（有些过于谨慎，现在大部分场景下 MTU=1500）。

　　因为 TCP 本身会分段，分段后的长度正好小于等于 MTU 的长度。并且丢包后还会重传，因此可以确保数据正常传输。

　　我们可以对比上面 UDP 和 TCP 的那两张图，会发现，除了 DNS 的请求和响应两个数据包，TCP 场景下还多了三次握手和四次挥手这几个包。

　　迭代查询是指，发出 DNS 后，对方如果不知道这个域名的 IP 是什么，会告诉我有可能知道这件事的机器的 IP，我自己再去问有可能知道的机器，不断重复直到问到结果。

　　看起来递归查询好像很方便，但其实是将查询的过程转嫁给了其他 DNS 服务器。所以很多时候，这两者是同时存在的。

　　那本机在发出 DNS 请求时，会要求最近的 DNS 服务器将结果查好了再给回本机（step1），所以这时候是要求的递归查询。

　　本机是轻松了，然而最近的 DNS 服务器（有可能是你的家用路由器）却需要忙活起来了，它需要采用迭代查询的方式，最坏的情况下，它需要：

　　RA（Recursion Available）是指服务端实际采用的查询方式，它只会在响应包里出现。

　　因为大部分 URL 所涉及到的域名服务器都不太相同，比如和 涉及到的一、二、三级域名服务器就不一样，因此也没必要维护 TCP 长链接做复用。

　　所以相比之下，在数据量较小的场景下，使用 UDP 就可以省下握手挥手的消耗，因此 UDP 才是更优解。

　　这个，单纯是历史原因了。上面提到基于 UDP 的 DNS 报文不应该超过 512Byte，刨去 DNS 本身的报头信息，算下来大概能放13 个 IP（IPV4）。

　　具体的计算过程不太重要，我就省略了，对计算过程感兴趣的话，可以看下这篇文章最下面的参考文献。

　　虽然现在大部分机器 MTU=1500 了，但由于还可能存在 MTU=576 的机器，需要向前兼容，因此也不建议随意调整。

　　比如，很久以前看电视的时候，有位砖家提到 全球 DNS 根服务器只有 13 台，其中 x 台部署在漂亮国，只要它们切断访问，那我们的网络就会受影响 balabala。

　　但其实，13 个 IP 不代表只有 13 台服务器。准确点来说，应该说是13 组服务器，每个组都可以无限扩展服务器的个数，多个服务器共用同一个 IP。

　　我们假设有这么一个路由器，它想要访问某个 IP 的机器。从路由器到目的机器有非常多条路径，路由器可以通过跳数等信息来计算每条路径的成本，得到最优的路径。将最优路径汇成一张表，也就是我们常说的路由表。

　　比如下面的图里，绿色的线和红色的线都能到达同样的目的地，但显然，绿色的路径更短，所以路由表记录了成本更低的绿色路线。

　　那么现在假设我们将这个网状结构里的两个点的网络 IP 设为一样，路由器其实不知道这是两个不同的机器，对它来说，这只是两条不同的路径，但都是通向同一个 IP。

　　现在我们再加个条件，路由器和其中一台机器都在国内，另一台机器在国外。对路由器来说，由于国内的机器离得近，传输成本低，而国外的机器远，传输成本高，所以路由器生成的最优路线是打到国内的机器。

　　基于这样的思路，我们只要镜像一份国外的 DNS 域名服务器信息到国内机房里。我们就不再需要请求国外服务器了。

　　所以，就算其他国家的根域名服务器挂了，也不会对我们有什么影响，事实上国内已经有非常多的镜像服务器了，稳得很。

　　那稍微扩展一下，假设在上海和广东都设置了相同 IP 的镜像服务，那对于上海的用户来说，他们的路由器会优先将请求打到上海的镜像服务。而广东的用户则会优先打到广东的机器里，从而实现了就近访问。

　　上海的镜像服务挂了，那对应的上海用户路由器里的路由表，就会将路径更新为广东的镜像机器。上海用户的请求就会打到广东的镜像服务中。从而实现高可用（或者说灾备）。

　　nginx 作为常见的反向代理服务器，背后可以连 N 个服务端。当客户端想要请求后端时，客户端根本不需要知道是哪个服务器在为它提供服务，只管拿 nginx 最后返回的结果就行了。像这种，屏蔽掉具体有哪些服务器的代理方式就是所谓的反向代理。

　　正因为不知道背后有哪些服务器，因此可以做到无限扩展，挂了一台其他也能顶上，因此实现了负载均衡和高可用。

　　之前写过一篇文章《为什么有 HTTP 协议，还要有 websocket 协议？》，提到过对于网络游戏场景服务器代理ip地址怎么填，需要有服务器主动推数据到客户端。由于 nginx 与客户端和服务端之间会建立TCP 长链接，因此客户端在收到服务端的消息之后，能沿着这条连接响应服务端。

　　而如果这时候不用 nginx，单纯使用任播，那服务器将消息主动推给客户端之后，客户端响应时，消息不保证还能给回原来的服务器。毕竟“任播”的含义就是，只要能访问任意一台服务器就行了。

　　当然这两个本来也不是一个维度的东西，拿来比较其实并不合适，我只是举了个反例来帮助大家捋一捋两者之间的差异。

　　・DNS 在传输层既能使用 UDP 也能使用 TCP 协议。当传输数据量小于 512Byte 时会使用 UDP，否则使用 TCP。

　　・虽然根域只有 13 个 IP，但不代表只有 13 台服务器，准确的说，应该是十三组服务器，每组服务器都共用同一个 IP，国内已经有非常多的镜像服务器，利用任播技术，只要能就近访问到其中一台就行了。

　　・国内国外如果都有相同 IP 的目的机器，那对于路由器来说，无非就是有两条路径可以抵达相同的目的地，一个远一些，一个近一些。基于成本，会将更近的路径放到路由表中。

　　・任播技术虽然也能在一定程度上实现负载均衡和高可用，但它跟 nginx 并不是一个维度的东西，不能替代 nginx。

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