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本地如何使用DNS解析域名

DNS（域名系统）基础概念

DNS（Domain Name System，域名系统）是互联网的一项服务，它作为将域名和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，而不需要记住能够被机器直接读取的IP数串，当我们在浏览器中输入一个网址（如www.baidu.com），DNS负责将这个便于人类记忆的域名转换为计算机能够理解的IP地址（如123.125.114.144），从而让计算机之间可以准确地进行通信。

本地DNS解析的原理

当本地设备需要访问一个域名对应的资源时,会按照以下步骤进行DNS解析：

1. 缓存查找：操作系统会检查本地是否有该域名对应的IP地址缓存，如果有，就直接使用缓存中的IP地址进行访问，这样可以加快访问速度，我们刚刚访问过某个网站，再次访问时，系统可能直接从缓存中获取IP地址。
2. 本地配置文件查找：如果本地没有缓存，系统会查找本地的DNS配置文件，在Windows系统中，通常是hosts文件；在Linux和Mac系统中，也有类似的配置文件，这些文件中可以手动指定一些域名和IP地址的映射关系。
3. 向DNS服务器查询：如果本地缓存和配置文件中都没有找到对应的IP地址，设备会向配置的DNS服务器发送查询请求，DNS服务器会根据自身的记录或者进一步向其他DNS服务器递归查询，直到获取到域名对应的IP地址，然后将结果返回给本地设备。

本地DNS服务器的设置方法

（一）Windows系统

1. 通过控制面板设置
   • 打开“控制面板”，找到“网络和Internet”选项，点击进入。
   • 选择“网络和共享中心”，然后点击左侧的“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“Internet协议版本6（TCP/IPv6）”，具体取决于网络环境。
   • 在弹出的对话框中,可以选择“自动获得DNS服务器地址”（通常这是默认选项，由路由器或网络服务提供商分配DNS服务器），也可以选择“使用下面的DNS服务器地址”，然后手动输入DNS服务器的IP地址，常见的公共DNS服务器有谷歌的8.8.8.8和8.8.4.4，国内的有114.114.114.114等。
2. 通过命令行设置（高级用户）
   • 以管理员身份打开命令提示符（CMD）。
   • 可以使用命令netsh interface ip set dns name="本地连接" static 8.8.8.8（将“本地连接”替换为实际的网络连接名称，如“无线网络连接”）来设置DNS服务器为谷歌的公共DNS，如果想设置多个DNS服务器，可以继续使用类似命令添加。

（二）Linux系统

1. 临时设置（只对当前会话有效）
   • 在终端中使用命令sudo dhclient r可以释放当前的DHCP租约，然后重新获取IP地址和DNS服务器信息，这可能会让系统重新从网络服务提供商或路由器获取DNS服务器地址。
   • 也可以使用命令echo "nameserver 8.8.8.8" > /etc/resolv.conf将DNS服务器设置为谷歌的公共DNS，不过这种设置在系统重启后可能会失效。
2. 永久设置
   • 编辑/etc/resolv.conf文件（需要管理员权限），可以添加或修改DNS服务器的条目，添加nameserver 114.114.114.114，但需要注意的是，有些Linux发行版可能会在网络配置变化时自动覆盖这个文件的内容，所以更好的方法是通过网络管理器来设置。
   • 对于使用NetworkManager的Linux系统,可以通过nmcli命令来设置。nmcli connection show可以查看当前的网络连接名称，然后使用nmcli connection edit "连接名称"进入编辑模式，接着使用set ipv4.dns "8.8.8.8 114.114.114.114"来设置DNS服务器，最后使用save和quit保存并退出。

（三）Mac系统

1. 通过网络设置界面设置
   • 打开“系统偏好设置”，选择“网络”选项。
   • 选择正在使用的网络连接（如Wi Fi或以太网），然后点击“高级”按钮。
   • 在弹出的窗口中,切换到“DNS”选项卡，可以点击“+”按钮添加DNS服务器地址，如8.8.8.8，也可以删除不需要的DNS服务器地址，设置完成后，点击“确定”保存。
2. 通过终端设置（高级用户）
   • 可以使用命令sudo scutil dns来手动添加DNS服务器，输入sudo scutil dns add 8.8.8.8可以将谷歌的公共DNS添加到本地的DNS解析列表中。

本地DNS缓存管理

（一）Windows系统

1. 查看DNS缓存
   • 可以通过在命令提示符中输入ipconfig /displaydns命令来查看本地DNS缓存的内容，它会显示缓存中域名和IP地址的对应关系，以及缓存的过期时间等信息。
2. 清除DNS缓存
   • 使用命令ipconfig /flushdns可以清除本地的DNS缓存，这在遇到DNS解析异常或者想要强制设备重新获取域名对应的IP地址时很有用，当我们修改了DNS服务器地址后，清除缓存可以让设备立即使用新的DNS服务器进行解析。

（二）Linux系统

1. 查看DNS缓存（以dnsmasq为例）
   • 如果系统使用dnsmasq作为本地DNS缓存服务,可以通过查看/var/log/syslog（在某些系统中可能是/var/log/messages）日志文件来获取有关DNS缓存的信息，也可以使用命令grep dnsmasq /var/log/syslog来筛选出与dnsmasq相关的日志条目，其中可能包含缓存命中和未命中的信息。
2. 清除DNS缓存（以dnsmasq为例）
   • 可以通过重启dnsmasq服务来清除缓存,使用命令sudo systemctl restart dnsmasq（如果系统使用systemd管理服务）或者sudo service dnsmasq restart（对于较老的系统），不过这种方法会影响正在使用dnsmasq进行DNS解析的所有进程，所以要小心使用。

（三）Mac系统

1. 查看DNS缓存
   • 目前Mac系统没有像Windows那样直接的命令来查看完整的DNS缓存内容,但可以通过一些网络诊断工具来间接查看，如使用dig命令查询域名时，如果缓存中有结果，会显示是从缓存中获取的信息。
2. 清除DNS缓存
   • 可以在终端中使用命令sudo killall HUP mDNSResponder来清除DNS缓存，这个命令会向mDNSResponder进程发送一个HUP信号，使其重新加载DNS缓存相关的配置，相当于清除了缓存。

常见问题与解答

（一）问题1：为什么修改了DNS服务器地址后，还是无法访问某些网站？

1. 解答：
   • 缓存原因：本地设备或者网络中的其他设备可能还缓存着旧的DNS解析结果，即使修改了DNS服务器地址，这些设备在一段时间内可能还会使用缓存中的IP地址来访问网站，可以尝试清除本地设备的DNS缓存，如在Windows系统中使用ipconfig /flushdns命令，在Mac系统中使用sudo killall HUP mDNSResponder命令，在Linux系统中根据具体的DNS服务进行相应的缓存清除操作。
   • 网络限制：有可能网络环境中存在防火墙或者其他安全设备，限制了对新的DNS服务器的访问或者对某些网站的访问，企业网络中的防火墙可能会阻止访问一些非工作相关的网站，即使DNS解析正常，也无法访问这些网站，需要检查网络中的安全策略和防火墙规则。
   • DNS服务器故障：新设置的DNS服务器本身可能出现故障或者无法正常工作，可以尝试使用其他可靠的DNS服务器来替换，如谷歌的8.8.8.8或者国内的114.114.114.114等公共DNS服务器，看是否能够正常访问网站。

（二）问题2：如何提高本地DNS解析的速度？

1. 解答：
   • 优化DNS服务器设置：选择距离自己物理位置较近或者性能较好的DNS服务器，在国内可以使用114.114.114.114等本地的公共DNS服务器，这样可以减少DNS查询的延迟，确保本地设备正确配置了DNS服务器地址，避免使用不合理或者性能差的DNS服务器。
   • 增加本地缓存命中率：尽量减少不必要的DNS查询，对于经常访问的网站，其域名和IP地址的映射关系会被缓存在本地，下次访问时可以直接从缓存中获取，可以通过合理设置本地设备的缓存策略，如增加缓存的时间长度等方式来提高缓存命中率，不过要注意，如果网站的内容经常更新或者IP地址发生变化，过长的缓存时间可能会导致访问错误。
   • 升级网络硬件和软件：如果本地网络设备（如路由器）的性能较差，可能会影响DNS解析的速度，可以考虑升级路由器的固件或者更换性能更好的网络设备，保持操作系统和网络相关软件的更新，也可以修复一些可能存在的性能问题或者网络