DNS 是互聯(lián)網(wǎng)核心協(xié)議之一。不管是上網(wǎng)瀏覽，還是編程開發(fā)，都需要了解一點它的知識。
一、什么是DNS
DNS （Domain Name System 的縮寫）：域名系統(tǒng)，一般指的是Internet 上的一項服務(wù)，即域名解析服務(wù)，是一種提供網(wǎng)站域名與對應(yīng)IP 地址相互轉(zhuǎn)換的一項服務(wù)。
它分為兩種，正向解析：將給定的網(wǎng)站域名轉(zhuǎn)化為對應(yīng)IP 地址；反向解析：將IP 地址轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的網(wǎng)站域名。一般，我們只使用正向解析。
舉例來說：當(dāng)你要訪問 math.stackexchange.com，首先要通過DNS查出它的IP地址是151.101.129.69。它的工作原理簡單如下：
二、域名結(jié)構(gòu)
DNS 服務(wù)器是如何會知道每個域名的IP地址呢？答案是分級查詢。
?? 接下來，我們了解一下域名的層級：
根域：DNS域名使用中規(guī)定由尾部句點'.'來指定名稱位于根或者更高層次的域?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)。
頂級域：用來指示某個國家、地區(qū)或者組織。采用三個字符，如com -> 商業(yè)公司，edu -> 教育機構(gòu)，net -> 網(wǎng)絡(luò)公司，gov -> 非軍事政府機構(gòu)等等。
二級域：個人或者組織在Internet使用的注冊名稱。采用兩個字符，如：cn -> 代表中國，jp -> 日本，uk -> 英國，hk -> 香港等等。
主機：主機名處于域名空間結(jié)構(gòu)中的最底層，主機名和域名結(jié)合構(gòu)成FQDN，主機名是FQDN最左端的部分。
總結(jié)一下：主機名.次級域名.頂級域名.跟域名。我們所看到的域名，都是從頂級域名開始的。
三、域名服務(wù)器
DNS服務(wù)器也是按照層次安排的。每一個域名服務(wù)器只對域名體系中的一部分進行管轄。下面是域名服務(wù)器的層級安排：
根域名服務(wù)器：最高層次的域名服務(wù)器，也是最重要的域名服務(wù)器。所有的根域名服務(wù)器都知道所有的頂級域名服務(wù)器的域名和IP地址。不管是哪一個本地域名服務(wù)器，若要對因特網(wǎng)上任何一個域名進行解析，只要自己無法解析，就首先求助根域名服務(wù)器。所以根域名服務(wù)器是最重要的域名服務(wù)器。假定所有的根域名服務(wù)器都癱瘓了，那么整個DNS系統(tǒng)就無法工作。需要注意的是，在很多情況下，根域名服務(wù)器并不直接把待查詢的域名直接解析出IP地址，而是告訴本地域名服務(wù)器下一步應(yīng)當(dāng)找哪一個頂級域名服務(wù)器進行查詢。
頂級域名服務(wù)器：負責(zé)管理在該頂級域名服務(wù)器注冊的二級域名。
權(quán)限域名服務(wù)器：負責(zé)一個“區(qū)”的域名服務(wù)器。
本地域名服務(wù)器：本地服務(wù)器不屬于下圖的域名服務(wù)器的層次結(jié)構(gòu)，但是它對域名系統(tǒng)非常重要。當(dāng)一個主機發(fā)出DNS查詢請求時，這個查詢請求報文就發(fā)送給本地域名服務(wù)器。
每一級域名都有自己的NS記錄，NS記錄指向該級域名的域名服務(wù)器。這些服務(wù)器知道下一級域名的各種記錄。
所謂"分級查詢"，就是從根域名開始，依次查詢每一級域名的NS記錄，直到查到最終的IP地址，過程大致如下。
- 從"根域名服務(wù)器"查到"頂級域名服務(wù)器"的NS記錄和A記錄（IP地址）
- 從"頂級域名服務(wù)器"查到"次級域名服務(wù)器"的NS記錄和A記錄（IP地址）
- 從"次級域名服務(wù)器"查出"主機名"的IP地址
仔細看上面的過程，你可能發(fā)現(xiàn)了，沒有提到DNS服務(wù)器怎么知道"根域名服務(wù)器"的IP地址?；卮鹗?根域名服務(wù)器"的NS記錄和IP地址一般是不會變化的，所以內(nèi)置在DNS服務(wù)器里面。
四、域名解析過程
一、主機向本地域名服務(wù)器的查詢一般都是采用遞歸查詢。所謂遞歸查詢就是：如果主機所詢問的本地域名服務(wù)器不知道被查詢的域名的IP地址，那么本地域名服務(wù)器就以DNS客戶的身份，向其它根域名服務(wù)器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文(即替主機繼續(xù)查詢)，而不是讓主機自己進行下一步查詢。因此，遞歸查詢返回的查詢結(jié)果或者是所要查詢的IP地址，或者是報錯，表示無法查詢到所需的IP地址。
二、本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器的查詢的迭代查詢。迭代查詢的特點：當(dāng)根域名服務(wù)器收到本地域名服務(wù)器發(fā)出的迭代查詢請求報文時，要么給出所要查詢的IP地址，要么告訴本地服務(wù)器：“你下一步應(yīng)當(dāng)向哪一個域名服務(wù)器進行查詢”。然后讓本地服務(wù)器進行后續(xù)的查詢。根域名服務(wù)器通常是把自己知道的頂級域名服務(wù)器的IP地址告訴本地域名服務(wù)器，讓本地域名服務(wù)器再向頂級域名服務(wù)器查詢。頂級域名服務(wù)器在收到本地域名服務(wù)器的查詢請求后，要么給出所要查詢的IP地址，要么告訴本地服務(wù)器下一步應(yīng)當(dāng)向哪一個權(quán)限域名服務(wù)器進行查詢。最后，知道了所要解析的IP地址或報錯，然后把這個結(jié)果返回給發(fā)起查詢的主機。
五、示例
1、在瀏覽器中輸入www . qq .com 域名，操作系統(tǒng)會先檢查自己本地的hosts文件是否有這個網(wǎng)址映射關(guān)系，如果有，就先調(diào)用這個IP地址映射，完成域名解析。
2、如果hosts里沒有這個域名的映射，則查找本地DNS解析器緩存，是否有這個網(wǎng)址映射關(guān)系，如果有，直接返回，完成域名解析。
3、如果hos s與本地DNS解析器緩存都沒有相應(yīng)的網(wǎng)址映射關(guān)系，首先會找TCP/ip參數(shù)中設(shè)置的首選DNS服務(wù)器，在此我們叫它本地DNS服務(wù)器，此服務(wù)器收到查詢時，如果要查詢的域名，包含在本地配置區(qū)域資源中，則返回解析結(jié)果給客戶機，完成域名解析，此解析具有權(quán)威性。
4、如果要查詢的域名，不由本地DNS服務(wù)器區(qū)域解析，但該服務(wù)器已緩存了此網(wǎng)址映射關(guān)系，則調(diào)用這個IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有權(quán)威性。
5、如果本地DNS服務(wù)器本地區(qū)域文件與緩存解析都失效，則根據(jù)本地DNS服務(wù)器的設(shè)置（是否設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)器）進行查詢，如果未用轉(zhuǎn)發(fā)模式，本地DNS就把請求發(fā)至13臺根DNS，根DNS服務(wù)器收到請求后會判斷這個域名(.com)是誰來授權(quán)管理，并會返回一個負責(zé)該頂級域名服務(wù)器的一個IP。本地DNS服務(wù)器收到IP信息后，將會聯(lián)系負責(zé).com域的這臺服務(wù)器。這臺負責(zé).com域的服務(wù)器收到請求后，如果自己無法解析，它就會找一個管理.com域的下一級DNS服務(wù)器地址(http://qq.com)給本地DNS服務(wù)器。當(dāng)本地DNS服務(wù)器收到這個地址后，就會找http://qq.com域服務(wù)器，重復(fù)上面的動作，進行查詢，直至找到www . qq .com主機。
6、如果用的是轉(zhuǎn)發(fā)模式，此DNS服務(wù)器就會把請求轉(zhuǎn)發(fā)至上一級DNS服務(wù)器，由上一級服務(wù)器進行解析，上一級服務(wù)器如果不能解析，或找根DNS或把轉(zhuǎn)請求轉(zhuǎn)至上上級，以此循環(huán)。不管是本地DNS服務(wù)器用是是轉(zhuǎn)發(fā)，還是根提示，最后都是把結(jié)果返回給本地DNS服務(wù)器，由此DNS服務(wù)器再返回給客戶機。
從客戶端到本地DNS服務(wù)器是屬于遞歸查詢，而DNS服務(wù)器之間就是的交互查詢就是迭代查詢。
