一、什么是DNS？
DNS（Domain Name System，域名系統）?是互聯網的核心服務，負責將人類可讀的域名（如?www.baidu.com）轉換為機器可識別的?IP地址（如?14.119.104.254）。它像一本全球分布式“電話簿”，讓用戶無需記憶復雜數字即可訪問網站。
關鍵特性：
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分層設計：域名結構分層次管理（如?
.com?→?baidu?→?www）。 -
分布式存儲：全球數萬臺DNS服務器協同工作，無單點故障。
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高效緩存：減少重復查詢，提升解析速度。
二、為什么要有DNS？
沒有DNS的世界會怎樣？
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訪問網站需輸入IP地址：
用戶需記憶?14.119.104.254?而非?www.baidu.com。 -
IP變更導致服務中斷：
若服務器IP更換，所有用戶必須手動更新。 -
無法支持復雜服務：
單IP無法托管多個網站（如虛擬主機）。
DNS的四大價值
| 痛點 | DNS解決方案 |
|---|---|
| 記憶難度高 | 通過域名提供易記的別名 |
| IP動態變化 | 域名與IP動態綁定，自動更新 |
| 服務擴展性差 | 支持負載均衡、CDN調度等高級功能 |
| 網絡流量集中 | 分布式架構緩解單點壓力 |
三、域名的構成
1. 域名結構（從右到左）
以?www.baidu.com?為例：
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根域（Root Domain）：隱式的?
.（通常省略，如?com.）。 -
頂級域（TLD）：
.com（商業機構）、.org（非盈利組織）、.cn（國家代碼）。 -
二級域（SLD）：
baidu（注冊的網站名稱）。 -
子域（Subdomain）：
www（常見的子域，表示Web服務）。
2. 域名樹狀圖
根域（.） └── 頂級域（com）└── 二級域（baidu）├── 子域（www）└── 子域（mail）
四、DNS服務器的分類
| 類型 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
| 根DNS服務器 | 提供頂級域服務器的IP地址 | 全球13組根服務器（a.root-servers.net） |
| 頂級域DNS服務器 | 管理特定頂級域（如?.com）的權威服務器 | gtld-servers.net |
| 權威DNS服務器 | 存儲具體域名的IP映射記錄 | ns1.baidu.com（百度官方DNS） |
| 遞歸DNS服務器 | 代表用戶完成完整查詢過程的緩存服務器 | 8.8.8.8（Google Public DNS） |
五、DNS客戶端
1. 客戶端的作用
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發起查詢：向遞歸DNS服務器發送域名解析請求。
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緩存管理：臨時存儲解析結果（通過TTL控制緩存時間）。
2. 客戶端配置
Windows
# 查看當前DNS服務器 ipconfig /all
Linux
# 修改DNS配置（/etc/resolv.conf） nameserver 114.114.114.114
六、DNS中繼（Forwarder）
1. 什么是DNS中繼？
企業或ISP部署的本地DNS服務器，將外部查詢請求轉發至上游服務器，實現：
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緩存加速：減少外網查詢延遲。
-
內容過濾：屏蔽惡意域名。
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流量管控：限制員工訪問特定網站。
2. 中繼 vs. 遞歸服務器
| 對比項 | DNS中繼 | 遞歸DNS服務器 |
|---|---|---|
| 查詢方式 | 轉發請求至上游服務器 | 自行完成全鏈路查詢 |
| 典型場景 | 企業內網、學校機房 | 公共DNS服務（如Cloudflare） |
| 緩存策略 | 依賴上游響應 | 自主緩存所有層級結果 |
七、域名解析過程
1. 遞歸查詢（客戶端視角）
mermaid
sequenceDiagramparticipant 用戶participant 遞歸DNSparticipant 根DNSparticipant 頂級域DNSparticipant 權威DNS用戶->>遞歸DNS: 查詢 www.baidu.com遞歸DNS->>根DNS: 詢問 .com 的頂級域服務器根DNS-->>遞歸DNS: 返回 .com 服務器IP遞歸DNS->>頂級域DNS: 詢問 baidu.com 的權威服務器頂級域DNS-->>遞歸DNS: 返回 baidu.com 的權威服務器IP遞歸DNS->>權威DNS: 查詢 www.baidu.com 的IP權威DNS-->>遞歸DNS: 返回 14.119.104.254遞歸DNS-->>用戶: 返回最終IP
2. 迭代查詢（服務器視角）
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本地DNS詢問根服務器 → 獲取?
.com?服務器地址。 -
詢問?
.com?服務器 → 獲取?baidu.com?權威服務器地址。 -
詢問?
baidu.com?服務器 → 獲取?www?子域的IP。
