DNS：互联网的“导航仪”
DNS的基本概念
（一）定义
DNS（Domain Name System），全称为域名系统，是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串，它就像是一部巨大的电话簿，能把我们容易记住的网站名字（如www.baidu.com）翻译成电脑能理解的数字地址（如123.456.789.0）。
（二）组成
DNS由解析器和域名服务器组成,域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。
为什么需要DNS
（一）用户友好
人类的大脑更适合记住有意义的名字,而不是一串数字，你更容易记住“百度”而不是“123.456.789.0”。
（二）灵活性
域名可以指向不同的IP地址,这样网站搬家或做负载均衡时就方便多了。
（三）可扩展性
DNS系统非常强大,可以轻松支持全球数十亿的互联网用户。
DNS服务器的类型及角色
（一）主DNS服务器
主DNS服务器负责管理和维护其负责的域名和对应的IP地址信息,当有新的域名或IP地址需要添加或修改时，主DNS服务器会负责这些更新，就像是一个图书馆的管理员，负责管理和维护图书馆里的所有书籍（解析库）。
（二）从DNS服务器
从DNS服务器会从主DNS服务器那里复制一份图书目录（解析库副本），它会定期从主DNS服务器那里获取最新的域名和IP地址信息，确保自己的信息是最新的，从DNS服务器可以作为备份，当主DNS服务器出现问题时，它可以继续提供服务，同时也可以分担主DNS服务器的查询请求，减轻主服务器的负担。
（三）缓存DNS服务器（转发器）
缓存DNS服务器会保存最近的DNS查询结果,这样当用户再次请求相同的域名时，可以直接从缓存中获取结果，而不需要再次查询其他DNS服务器，通过缓存，它能大大加快用户的访问速度，提高用户体验，就像一个智能的导航系统，会记住之前查过的路线。
DNS的域名结构
（一）根域
根域表示顶级域的父级,用“.”表示。
（二）顶级域
常见的顶级域名如下表所示：
| 顶级域名 | 含义 |
|---|---|
| .com | 商业 |
| .org | 组织 |
| .net | 网络 |
| .mil | 军事 |
| .edu | 教育 |
| .gov | 政府 |
| .info | 信息 |
| .cc | 个人 |
| .me | 个人 |
| .tv | 电视 |
| .cn | 中国 |
| .us | 美国 |
| .uk | 英国 |
| .jp | 日本 |
| .tw | 台湾 |
| .hk | 香港 |
| .iq | 伊拉克 |
| .ir | 伊朗 |
（三）二级域、三级域等
域名系统采用类似目录树的等级结构,除了根域和顶级域，还有二级域、三级域等，形成了层次型的Internet域名体系结构。
DNS查询过程
（一）正向解析（将域名转换为IP地址）
- 用户设备向本地DNS解析器（通常是ISP提供的DNS服务器）发送查询请求。
- 本地DNS解析器开始递归查询,首先查询根域名服务器。
- 根域名服务器返回顶级域名服务器（如.com）的地址。
- 顶级域名服务器返回权威域名服务器（如example.com的DNS服务器）的地址。
- 权威域名服务器返回域名对应的IP地址。
（二）反向解析（将IP地址转换为主机名）
主要用于邮件服务器的验证和日志记录。
常见的DNS记录类型
| 记录类型 | 说明 |
|---|---|
| A记录 | 将域名映射到IPv4地址 |
| AAAA记录 | 将域名映射到IPv6地址 |
| CNAME记录 | 将一个域名别名指向另一个域名 |
| MX记录 | 指定接收电子邮件的邮件服务器 |
| NS记录 | 指定域名的权威DNS服务器 |
| TXT记录 | 存储任意文本信息，常用于验证域名所有权和SPF记录 |
DNS查询方式
（一）递归查询
DNS请求被服务器接受后,如果属于此服务器管辖范围则请求上级服务器依次传递请求，并且依次传递结果给发出请求的主机。
（二）迭代查询
DNS请求被服务器接受后,如果不是自己管辖范围，让客户端访问根域服务器，然后根域通知客户端去访问下级服务器，直到最后客户端访问管辖请求域名的服务器为止。
DNS的安全性问题及防范措施
（一）DNS劫持
攻击者通过篡改DNS解析结果,将用户重定向到恶意网站，防范措施是使用DNSSEC，它就像给你的导航系统加了一把锁，确保你访问的网站是真实的。
（二）DNS缓存中毒
有人在你的地图上标注了错误的地点,导致你每次都走错路，防范措施是定期清理DNS缓存，可以确保你获取的是最新的、正确的DNS记录。
常见的DNS问题及解决方法
（一）无法解析域名
原因可能是DNS服务器故障、网络连接问题、域名未正确配置等。
（二）DNS解析速度慢
原因可能是DNS服务器响应慢、网络延迟高、DNS缓存未命中等。
相关问题与解答
（一）问题1：为什么有时候更改了DNS服务器地址后，上网速度会变快？
答：这是因为不同的DNS服务器在性能和缓存策略上可能有所不同，一些公共的DNS服务器，如谷歌的DNS服务器（主DNS为8.8.8.8，副DNS为8.8.4.4），具有强大的处理能力和广泛的缓存，能够更快地响应域名解析请求，当你更改为这些性能较好的DNS服务器后，域名解析的速度可能会加快，从而在一定程度上提升上网速度，有些DNS服务器可能会对一些网站进行优化，使得访问这些网站时速度更快，但需要注意的是，更改DNS服务器也可能会带来一些安全风险，因为你可能无法完全了解该DNS服务器的安全性和隐私政策。
（二）问题2：如何检查自己的电脑使用的DNS服务器地址是什么？
答：在Windows系统中，可以通过以下步骤查看：打开“控制面板”，选择“网络和Internet”，点击“网络和共享中心”，然后点击左侧的“更改适配器设置”，在弹出的网络连接窗口中，右键点击正在使用的网络连接（如“本地连接”或“无线网络连接”），选择“属性”，在属性窗口中，双击“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”，在弹出的窗口中就可以看到“首选DNS服务器”和“备用DNS服务器”的地址，在Mac系统中，点击左上角的苹果菜单，选择“系统偏好设置”，然后点击“网络”。