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DNS原理演示视频教程

DNS基础概念

（一）什么是DNS

DNS,全称为Domain Name System，即域名系统，它在整个互联网架构中扮演着至关重要的角色，就如同现实生活中的通讯录一样，负责将人们容易记忆的域名（如www.example.com）转换为计算机能够理解的IP地址（例如192.168.1.1），从而让网络设备能够准确找到目标服务器并进行数据交互。

（二）域名结构解析

域名是由多个部分组成的,遵循特定的层级结构，以“www.example.com”为例，从右往左看：

• 顶级域名（TopLevel Domain，TLD）：“com”属于常见的顶级域名，表示商业机构相关的网站类别，还有其他像“org”（非营利组织）、“net”（网络服务提供商等）、以及各国的国家顶级域名如“cn”（中国）、“uk”（英国）等。
• 二级域名：“example”是在“com”这个顶级域名下注册的专属名称，代表了某个具体的组织或公司等主体拥有的域名空间。
• 三级域名及以下：“www”通常是三级域名，很多网站会把它作为默认的网页访问入口，不过也有网站会设置其他三级域名用于不同的服务板块，mail.example.com”可能指向邮箱登录页面等相关服务。

（三）IP地址介绍

IP地址是互联网中设备的唯一数字标识,分为IPv4和IPv6两种主要类型。

• IPv4：由32位二进制数组成，通常以点分十进制形式表示，如192.168.1.1，它的地址空间相对有限，随着互联网的飞速发展，可用的IPv4地址逐渐面临枯竭的问题。
• IPv6：采用128位二进制数，以冒号分隔的十六进制形式呈现，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334，IPv6具备几乎无限的地址空间，能很好地解决IPv4地址短缺的困境，适应未来海量设备的联网需求。

DNS查询过程演示

（一）本地缓存查询

当用户在浏览器中输入一个域名（如www.baidu.com）并按下回车键后，首先电脑系统会检查本地的DNS缓存，这一缓存可能来自于之前访问过该域名时保存的信息，也可能是操作系统自动配置的一些常用域名对应的IP地址，如果本地缓存中有对应的记录，电脑就会直接使用这个IP地址去访问目标网站，快速完成访问请求，无需再向外部DNS服务器发起查询，这样可以大大提高访问速度，减少网络流量消耗。

（二）向本地DNS服务器发起查询

若本地缓存中没有找到对应的域名解析记录,那么电脑就会向预先配置好的本地DNS服务器发送查询请求，这个本地DNS服务器通常由网络接入商（比如电信、联通等运营商）提供，或者是所在局域网内自行搭建的DNS服务器（如企业内网中的DNS服务器用于管理内部员工对互联网资源的访问），本地DNS服务器收到查询请求后，会在自己的数据库中查找是否有该域名对应的IP地址记录，如果有，就返回给发起查询的电脑；如果没有，就会进入下一步的查询流程。

（三）递归查询到根DNS服务器

本地DNS服务器如果自身没有查询到结果,它会开启递归查询模式，首先向根DNS服务器发送查询请求，根DNS服务器并不直接存储具体的域名和IP地址映射关系，但它知晓整个互联网中各个顶级域名服务器的位置信息，根DNS服务器会根据查询的域名，告知本地DNS服务器负责该顶级域名（如“com”）的顶级域名服务器的IP地址，然后本地DNS服务器再拿着这个信息去进一步查询。

（四）查询顶级域名服务器

本地DNS服务器按照根DNS服务器提供的顶级域名服务器IP地址,向其发送查询请求，以查询“www.example.com”为例，顶级域名服务器（这里是“com”相关的服务器）会根据自己的数据库，找到负责“example”这个二级域名的权威DNS服务器的IP地址，并将这个信息返回给本地DNS服务器。

（五）查询权威DNS服务器

本地DNS服务器拿到二级域名对应的权威DNS服务器IP地址后,再次发起查询请求，权威DNS服务器是真正存储了特定域名（如“example.com”及其子域名）与IP地址详细映射关系的服务器，一般由域名所有者或者其委托的域名注册商等相关机构进行管理和维护，权威DNS服务器收到查询请求后，会在自己的数据库中精准查找“www.example.com”对应的IP地址，并将这个结果返回给本地DNS服务器。

（六）返回查询结果给用户

本地DNS服务器得到权威DNS服务器返回的IP地址后,会将这个结果缓存起来（方便后续再次查询该域名时快速响应），同时把这个IP地址返回给最初发起查询请求的用户电脑，用户电脑拿到IP地址后，就可以通过这个地址与目标服务器建立连接，成功访问相应的网站了，比如浏览器就能顺利加载出网站的页面内容。

DNS记录类型介绍

（一）A记录

A记录是最常见的DNS记录类型,它将一个域名直接映射到一个IPv4地址上，当设置“www.example.com”的A记录指向“192.168.1.100”时，用户在访问“www.example.com”时，DNS解析后就会把这个域名对应到指定的IPv4地址，从而实现对该网站服务器的访问。

（二）AAAA记录

AAAA记录的作用与A记录类似,只不过它是将域名映射到IPv6地址上，随着IPv6的逐步推广，对于支持IPv6网络的设备和应用来说，AAAA记录能确保域名正确解析到相应的IPv6地址，保障网络通信的正常进行。

（三）CNAME记录

CNAME记录叫做别名记录,它允许将多个域名指向同一个IP地址（通过指向另一个已经存在A记录或者AAAA记录的域名来实现），有“www.example.com”和“blog.example.com”两个域名，可以将“blog.example.com”设置为“www.example.com”的CNAME记录，这样当查询“blog.example.com”时，实际会先解析出“www.example.com”对应的IP地址，然后再去访问，方便统一管理和变更IP地址，因为只需要修改“www.example.com”的A记录，所有通过CNAME指向它的域名都会同步生效。

（四）MX记录

MX记录主要用于邮件交换,它指定了域名对应的邮件服务器的优先级和IP地址，一个域名可以设置多个MX记录，当发送邮件到该域名时，邮件服务器会根据MX记录的优先级顺序来尝试连接相应的邮件服务器，确保邮件能够准确送达收件人的邮箱，某公司的域名设置了两个MX记录，优先级分别为10和20，对应的邮件服务器IP地址分别为“192.168.1.101”和“192.168.1.102”，那么发邮件时会优先尝试连接优先级为10的邮件服务器，如果连接失败，再尝试连接优先级为20的邮件服务器。

常见问题与解答

（一）问题一：为什么有时候能打开网页，但是ping该网页的域名却显示无法解析？

解答：这种情况可能是因为本地电脑的DNS配置出现了问题，虽然浏览器在访问网页时可能会使用浏览器自带的DNS缓存或者借助一些辅助手段（如通过HTTP代理等）绕过了本地严格的DNS解析环节而成功访问到网站，但直接使用ping命令是严格按照本地DNS设置去进行域名解析的，也有可能是网络中的某些安全策略或者防火墙设置阻止了ICMP协议（ping命令基于ICMP协议）的响应，而DNS解析本身是正常的，只是无法通过ping来验证而已，还有可能是域名对应的服务器设置了禁止ping的策略，但对外正常提供网页访问服务。

（二）问题二：如何更改电脑的DNS服务器设置？

解答：

• Windows系统：
  • 打开“控制面板”，选择“网络和Internet”选项，接着点击“网络和共享中心”。
  • 在左侧点击“更改适配器设置”，右键单击正在使用的网络连接（如本地连接或者无线网络连接），选择“属性”。
  • 在弹出的属性窗口中,双击“Internet 协议版本4（TCP/IPv4）”或者“Internet 协议版本6（TCP/IPv6）”，根据需要选择对应的协议版本进行设置。
  • 然后在弹出的对话框中,选择“使用下面的DNS服务器地址”选项，就可以在对应的文本框中输入想要设置的DNS服务器的IP地址（比如可以填写常用的公共DNS服务器地址，如谷歌的8.8.8.8和8.8.4.4等），填写完成后点击“确定”按钮保存设置即可。
• Mac系统：
  • 点击苹果菜单栏中的“系统偏好设置”，然后选择“网络”选项。
  • 选择正在使用的网络连接（如WiFi或者以太网），点击右侧的“高级”按钮。
  • 在弹出的高级网络设置窗口中,切换到“DNS”选项卡，可以通过下方的“+”按钮添加想要设置的DNS服务器地址，通过“”按钮删除不需要的地址，设置好后点击“确定”保存更改。

就是关于DNS原理的详细演示视频教程内容啦,