一、什么是DNS？
DNS（Domain Name System，域名系统） 是互联网的核心服务，负责将人类可读的域名（如 www.baidu.com）转换为机器可识别的 IP地址（如 14.119.104.254）。它像一本全球分布式“电话簿”，让用户无需记忆复杂数字即可访问网站。
关键特性：
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分层设计：域名结构分层次管理（如
.com→baidu→www）。 -
分布式存储：全球数万台DNS服务器协同工作，无单点故障。
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高效缓存：减少重复查询，提升解析速度。
二、为什么要有DNS？
没有DNS的世界会怎样？
-
访问网站需输入IP地址：
用户需记忆14.119.104.254而非www.baidu.com。 -
IP变更导致服务中断：
若服务器IP更换，所有用户必须手动更新。 -
无法支持复杂服务：
单IP无法托管多个网站（如虚拟主机）。
DNS的四大价值
| 痛点 | DNS解决方案 |
|---|---|
| 记忆难度高 | 通过域名提供易记的别名 |
| IP动态变化 | 域名与IP动态绑定，自动更新 |
| 服务扩展性差 | 支持负载均衡、CDN调度等高级功能 |
| 网络流量集中 | 分布式架构缓解单点压力 |
三、域名的构成
1. 域名结构（从右到左）
以 www.baidu.com 为例：
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根域（Root Domain）：隐式的
.（通常省略，如com.）。 -
顶级域（TLD）：
.com（商业机构）、.org（非盈利组织）、.cn（国家代码）。 -
二级域（SLD）：
baidu（注册的网站名称）。 -
子域（Subdomain）：
www（常见的子域，表示Web服务）。
2. 域名树状图
根域（.） └── 顶级域（com）└── 二级域（baidu）├── 子域（www）└── 子域（mail）
四、DNS服务器的分类
| 类型 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
| 根DNS服务器 | 提供顶级域服务器的IP地址 | 全球13组根服务器（a.root-servers.net） |
| 顶级域DNS服务器 | 管理特定顶级域（如 .com）的权威服务器 | gtld-servers.net |
| 权威DNS服务器 | 存储具体域名的IP映射记录 | ns1.baidu.com（百度官方DNS） |
| 递归DNS服务器 | 代表用户完成完整查询过程的缓存服务器 | 8.8.8.8（Google Public DNS） |
五、DNS客户端
1. 客户端的作用
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发起查询：向递归DNS服务器发送域名解析请求。
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缓存管理：临时存储解析结果（通过TTL控制缓存时间）。
2. 客户端配置
Windows
# 查看当前DNS服务器 ipconfig /all
Linux
# 修改DNS配置（/etc/resolv.conf） nameserver 114.114.114.114
六、DNS中继（Forwarder）
1. 什么是DNS中继？
企业或ISP部署的本地DNS服务器，将外部查询请求转发至上游服务器，实现：
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缓存加速：减少外网查询延迟。
-
内容过滤：屏蔽恶意域名。
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流量管控：限制员工访问特定网站。
2. 中继 vs. 递归服务器
| 对比项 | DNS中继 | 递归DNS服务器 |
|---|---|---|
| 查询方式 | 转发请求至上游服务器 | 自行完成全链路查询 |
| 典型场景 | 企业内网、学校机房 | 公共DNS服务（如Cloudflare） |
| 缓存策略 | 依赖上游响应 | 自主缓存所有层级结果 |
七、域名解析过程
1. 递归查询（客户端视角）
mermaid
sequenceDiagramparticipant 用户participant 递归DNSparticipant 根DNSparticipant 顶级域DNSparticipant 权威DNS用户->>递归DNS: 查询 www.baidu.com递归DNS->>根DNS: 询问 .com 的顶级域服务器根DNS-->>递归DNS: 返回 .com 服务器IP递归DNS->>顶级域DNS: 询问 baidu.com 的权威服务器顶级域DNS-->>递归DNS: 返回 baidu.com 的权威服务器IP递归DNS->>权威DNS: 查询 www.baidu.com 的IP权威DNS-->>递归DNS: 返回 14.119.104.254递归DNS-->>用户: 返回最终IP
2. 迭代查询（服务器视角）
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本地DNS询问根服务器 → 获取
.com服务器地址。 -
询问
.com服务器 → 获取baidu.com权威服务器地址。 -
询问
baidu.com服务器 → 获取www子域的IP。
