网络上的DNS服务器：互联网的地址簿
DNS服务器
（一）什么是DNS服务器
DNS（Domain Name System，域名系统）服务器是互联网中至关重要的基础设施，它就像一本巨大的电话簿，将人类易于记忆的域名（如www.baidu.com）转换为计算机能够理解的IP地址（如123.125.114.144），当我们在浏览器中输入一个网址时，DNS服务器负责解析这个域名对应的IP地址，然后我们的设备才能与目标服务器建立连接,获取我们想要访问的网站内容。
（二）DNS服务器的工作原理
- 域名查询请求
当用户在浏览器中输入一个域名时，本地设备会首先检查自身的缓存中是否有该域名对应的IP地址记录，如果有，就直接使用缓存中的IP地址进行访问，如果没有,就会向配置好的DNS服务器发送查询请求。
- DNS服务器查询过程
- 递归查询：DNS服务器接收到查询请求后，如果它自身没有该域名的缓存信息，它会代替客户端向其他DNS服务器进行查询，这个过程是逐级向上的，从根DNS服务器开始，根DNS服务器会指示下一步应该查询哪个顶级域名服务器，顶级域名服务器再指向权威DNS服务器，直到找到该域名对应的IP地址，然后将结果返回给客户端，查询www.example.com的IP地址，本地DNS服务器先询问根DNS服务器，根DNS服务器告知去查询.com顶级域名服务器，顶级域名服务器再指引去查询example.com的权威DNS服务器。
- 迭代查询：另一种方式是迭代查询，DNS服务器收到查询请求后，它自己不会代替客户端进行完整的查询，而是告诉客户端下一步应该去哪个DNS服务器进行查询，然后客户端按照指示依次去查询，直到找到答案，不过在实际网络环境中,递归查询更为常见。
DNS服务器的类型
（一）根DNS服务器
| 类型名称 | 特点 | 作用 |
|---|---|---|
| 根DNS服务器 | 全球共有13个IP地址（通过任播技术实现多个物理服务器），分别位于不同国家和地区。 | 它是DNS查询的起点，知道每个顶级域名服务器的位置，负责将查询引导到相应的顶级域名服务器，所有.com、.org等顶级域名的查询都要先经过根DNS服务器的指引。 |
（二）顶级域名服务器（TLD Top Level Domain Server）
| 类型名称 | 特点 | 作用 |
|---|---|---|
| 顶级域名服务器 | 对应不同的顶级域名，如.com、.net、.org等，还有国家代码顶级域名如.cn（中国）、.uk（英国）等。 | 负责管理本顶级域名下的所有二级域名的解析。.com顶级域名服务器可以解析在.com域下注册的所有域名，如www.google.com、www.microsoft.com等。 |
（三）权威DNS服务器
| 类型名称 | 特点 | 作用 |
|---|---|---|
| 权威DNS服务器 | 通常由域名所有者或其托管的DNS服务提供商维护。 | 存储特定域名的IP地址映射等详细信息，当收到关于该域名的查询请求时，直接提供准确的解析结果，一个公司自己搭建的DNS服务器用于解析自己公司的内部网络域名或者对外提供的服务域名。 |
（四）本地DNS服务器
| 类型名称 | 特点 | 作用 |
|---|---|---|
| 本地DNS服务器 | 一般由用户的网络接入商（如ISP，互联网服务提供商）或所在网络组织（如企业、学校等）设置。 | 主要负责为本网络内的用户提供DNS查询服务，它会缓存经常访问的域名解析结果，以提高查询效率，它也作为用户与外部DNS服务器之间的中间人，将用户的查询请求转发到合适的上级DNS服务器，并将解析结果返回给用户。 |
DNS服务器的重要性
（一）方便用户访问互联网资源
如果没有DNS服务器，用户需要记住每个网站的IP地址才能访问，这是非常困难的事情，要访问百度，用户需要记住其复杂的IP地址数字串，而有了DNS服务器，用户只需要记住简单易记的域名www.baidu.com即可。
（二）支持互联网的扩展性
随着互联网的不断发展，新的网站不断涌现，DNS服务器可以方便地为新域名分配IP地址，并且通过分布式的架构，能够有效地应对大量域名的解析需求，当一个新的创业公司推出自己的网站，只需要在相关DNS服务器上注册域名并配置解析记录,就可以让全球的用户通过域名访问他们的网站。
（三）提高网络访问效率
本地DNS服务器通过缓存经常访问的域名解析结果，可以减少重复向上级DNS服务器查询的次数，从而加快了域名解析的速度，提高了整个网络访问的效率，在一个企业内部网络中，员工频繁访问企业内部的一些服务器，本地DNS服务器缓存这些服务器的域名解析结果后，员工再次访问时就可以直接从本地DNS服务器获取IP地址,快速连接到目标服务器。
相关问题与解答
（一）问题1：为什么有时候会出现DNS解析错误的情况？
答：DNS解析错误可能有多种原因，一是域名拼写错误，这是比较常见的情况，比如把www.baidu.com写成www.badiu.com，二是DNS服务器出现故障，包括本地DNS服务器、上级DNS服务器（如根DNS服务器或顶级域名服务器）出现硬件故障、软件问题或者网络连接问题，三是域名的DNS记录配置错误，例如权威DNS服务器上的A记录（将域名映射到IP地址的记录）、CNAME记录（别名记录）等配置不正确，网络中的DNS缓存污染也可能导致解析错误,即缓存中存储了错误的域名解析信息。
（二）问题2：如何更换本地DNS服务器？
答：在不同的操作系统和网络设备上更换本地DNS服务器的方法有所不同。
- Windows系统：打开“控制面板”，进入“网络和共享中心”，点击当前使用的网络连接（如Wi Fi或以太网），在弹出的窗口中点击“属性”，选中“Internet协议版本4（TCP/IPv4）”，然后点击“属性”，在“常规”选项卡中，选择“使用下面的DNS服务器地址”，就可以手动输入想要使用的DNS服务器的IP地址，如谷歌公共DNS服务器的IP地址（主DNS为8.8.8.8，副DNS为8.8.4.4），完成后点击“确定”即可。
- Mac系统：打开“系统偏好设置”，点击“网络”，选择当前使用的网络连接，点击“高级”，在“DNS”选项卡中，可以添加或删除DNS服务器地址，将想要使用的DNS服务器地址添加到列表中，然后点击“确定”保存设置。
- 路由器：登录路由器的管理界面（通常通过在浏览器中输入路由器的IP地址，如192.168.1.1），在路由器的网络设置选项中找到DNS设置部分，在这里可以修改路由器使用的DNS服务器地址，这样连接到该路由器的所有设备都会使用新的DNS