DNS(Domain Name System),即域名系统,是互联网的一项核心服务,它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能把便于人们记忆的域名转换为计算机能够识别的IP地址,反之亦可,从而让人们更方便地访问互联网,而无需记住复杂的IP数串。
DNS的层级结构及服务层次
层级 | 具体说明 | |
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根DNS服务器 | 全球共有13台根域名服务器(Root Server),这些根服务器分布在世界各地。 | 负责管理顶级域名服务器的地址,当本地域名服务器没有解析记录时,首先会向根域名服务器发起请求,根域名服务器会指引查询到正确的顶级域名服务器。 |
顶级域DNS服务器 | 也称为一级域名服务器,是在互联网域名系统中定义的最高级别的域名,如.com、.org、.net等通用顶级域名,以及.cn、.us、.uk等国家顶级域名。 | 存储了与该顶级域名有关的域名和IP地址的对应关系,负责返回权威DNS服务器地址。 |
权威DNS服务器 | 由互联网注册机构或企业自己搭建和管理。 | 负责管理和提供与其域名相关的域名解析记录和信息,能返回对应主机的域名所解析的IP地址。 |
本地DNS服务器 | 也称为域名解析器,是用户计算机所在的网络中的DNS服务器,用户本机自动分配的DNS、运营商ISP分配的DNS、谷歌/114公共DNS等都属于此类。 | 代理用户向权威DNS服务器获取域名解析结果,同时具备缓存解析结果的能力,在缓存有效期内,可直接返回缓存结果,从而提高查询速度。 |
DNS的工作原理与服务流程
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客户端查询:当用户在浏览器中输入一个网址时,计算机首先查询本地DNS缓存,若之前访问过该网站且有缓存,可直接获取域名对应的IP地址;若无,请求会被转发到本地配置的DNS递归解析器,通常是用户的ISP提供的DNS服务器。
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递归查询:DNS递归解析器接收到请求后,若其缓存中也没有相关信息,它会代表客户端开始一个递归查询过程,从根域名服务器开始查询,根域名服务器会返回顶级域名服务器的IP地址;然后到顶级域名服务器,顶级域名服务器进一步将查询转发到负责该特定域名的权威域名服务器;最后权威域名服务器提供该域名对应的IP地址给递归解析器,递归解析器再将此信息返回给客户端。
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缓存:为了提高效率,每一级DNS服务器和客户端都会缓存得到的域名到IP地址的映射关系,这样后续相同的查询就可以直接从缓存中获取结果,而不需要重复完整的查询过程。
相关问题与解答
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问题:为什么DNS要采用分层结构?
解答:DNS采用分层结构的原因主要有以下几点,一是分层结构使得DNS系统能够轻松扩展,以容纳更多的域名和子域名;二是通过将域名空间划分为不同的层次,DNS系统可以实现负载均衡和容错;三是这样的结构使得DNS系统更易于管理;四是可以增强系统的安全性和隐私保护;该结构还能使系统适应新应用和服务的需求,通过添加新的顶级域名或调整域名层次结构来支持。
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问题:本地DNS服务器的作用是什么?
解答:本地DNS服务器代理了用户向权威DNS服务器获取域名解析结果的过程,同时具备缓存解析结果的能力,在缓存有效期内,本地DNS服务器不需要重复向权威DNS发起查询请求,可直接返回缓存结果,