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一、什么是DNS?

DNS（Domain Name System，域名系統），是互聯網中用于將人類可讀的域名（如www.example.com）解析為機器可讀的IP地址（如192.0.2.1）的分布式數據庫系統，作用是將域名解析到ip地址

互聯網的 “地址簿”

DNS系統的作用
正向解析：根據主機名稱（域名）查找對應的IP地址
反向解析：根據IP地址查找對應的主機域名

關鍵技術

1. 緩存機制：減少重復查詢，提升速度
   DNS 服務器會將已查詢過的 “域名 - IP 映射” 暫存到緩存中（緩存時長由域名的 “TTL 值” 決定，通常為幾分鐘到幾小時）。下次同一域名查詢時，直接從緩存返回結果，無需重復向上級查詢，大幅縮短解析時間

2. 負載均衡：避免單點壓力
   大型網站會有多臺服務器對應同一域名（不同 IP）。DNS 服務器可通過 “輪詢”“地域優先” 等策略，將不同用戶解析到就近或負載較低的服務器，既提升訪問速度，又避免單臺服務器過載

3. 容錯與冗余：保障服務不中斷
   多節點部署：權威 DNS 服務器通常部署多個節點（如國內 + 海外），若某節點故障，其他節點可繼續提供服務；
   遞歸查詢重試：本地 DNS 服務器若查詢某上級服務器超時，會自動重試或切換到其他上級服務器，避免解析失敗

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二、DNS的域名層級

核心設計是樹形層級結構，通過 “自上而下的層級劃分” 解決了互聯網中海量設備的域名與 IP 地址映射問題

1. 根域

沒有實際名稱，僅用.（句點）表示
例如完整域名www.example.com的 “全稱” 其實是www.example.com.，末尾的.即根域，日常使用中會省略

作用：根域不存儲具體的域名解析記錄，僅負責 “指引方向”—— 當本地 DNS 服務器無法解析某個域名時，會首先向根 DNS 服務器請求，根服務器會返回該域名對應的 “頂級域 DNS 服務器” 地址，引導解析流程向下一層級推進
全球共有 13 組根 DNS 服務器（用字母 A~M 標識）

2. 頂級域

根域的直接子節點，是域名中最靠右的部分。主要包括組織域（也稱為通用頂級域）和國家地區域

類型	典型案例
組織域	.com（商業）、.org（非營利）、.edu（教育）、.gov（政府）、.net（網絡服務）、.mil（軍事部門）、.int（國際組織）
國家地區域	.cn（中國）、.us（美國）、.jp（日本）、.uk（英國）、.hk（中國香港）

3. 二級域

標識 “具體的組織、個人或服務”，是域名的 “身份標識”—— 例如baidu.com中的baidu直接對應百度公司，taobao.com中的taobao對應淘寶平臺

二級域的所有者可自主創建 / 刪除三級域（無需向注冊商申請），只需在該二級域的權威 DNS 服務器（主 DNS / 從 DNS）中添加對應的子域解析記錄即可

4. 三級域（子域）

用于區分二級域下的 “不同服務或部門”，實現資源的分類管理

部分場景中，“三級域” 與 “主機名” 可能重合，本質是簡化了層級劃分，不影響解析邏輯

5. 主機名

DNS 樹形結構的 “葉子節點”，是域名的最左側部分，直接對應 “具體的網絡設備”（如服務器、路由器、終端設備）

標識 “某個子域下的具體設備”，是域名解析的 “最終目標”

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三、DNS服務器的分類

服務器類型	核心功能	數據來源
權威 DNS 服務器	存儲某域名的官方解析記錄（最終答案），是 “域名解析的源頭” ，負責返回ip	管理員手動配置（
緩存 DNS 服務器	暫存 “已查詢過的解析結果”，加速重復查詢，不存官方記錄	從其他服務器（權威 / 根 / 頂級域）查詢并緩存
主權威 DNS 服務器	權威服務器的 “主節點”，直接存儲 / 修改解析記錄，是從服務器的 “數據源”	管理員直接編輯
從權威 DNS 服務器	權威服務器的 “備份節點”，通過區域傳輸（AXFR/IXFR），主服務器宕機后，它可替代提供解析同步主服務器記錄	從主權威服務器同步
遞歸 DNS 服務器	接收用戶查詢后，“替用戶查到底”（從根→頂級域→權威），返回最終結果	逐層查詢并緩存

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四、DNS的解析過程

以訪問www.qq.com為例

1. 先查看本地緩存
   操作系統和瀏覽器會檢查本地 DNS 緩存，看是否已經緩存了該 FQDN 對應的 IP 地址。如果有，則直接使用緩存結果，解析過程結束

2. 查看hosts文件配置的域名解析

3. 向本地域名服務器進行遞歸查詢，先查看緩存，查看本地數據庫文件，是否有記錄，沒有再問根域名服務器

4. 本地域名服務器采用迭代查詢，先向根域名服務器查詢，逐步向下查詢

   • 查詢根域名服務器：根域名服務器返回負責.com 頂級域的頂級域名服務器地址
   • 查詢頂級域名服務器：頂級域名服務器返回負責 qq.com 域的權威域名服務器地址
   • 查詢權威域名服務器：權威域名服務器返回 www.qq.com 對應的 IP 地址

5. 客戶機緩存dns記錄

6. 客戶機使用ip地址去訪問服務器

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五、DNS的記錄類型

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六、FQDN（完全限定域名）

FQDN（Fully Qualified Domain Name，完全限定域名）是 DNS 系統中用于精確定位網絡資源的完整域名格式，它包含從主機名到頂級域名的完整層級結構，能夠在全球范圍內唯一標識一個網絡節點

• FQDN 是域名的完整形式，包括主機名和所有父域
• DNS 解析 是將 FQDN 轉換為 IP 地址的過程，通過遞歸和迭代查詢實現
• FQDN 解析是互聯網通信的基礎，確保用戶能夠通過易記的域名訪問網絡資源

在實際使用中，末尾的根域點號（.）通常可以省略，但在 DNS 配置中，點號表示根域，是 FQDN 的完整形式

FQDN 的解析過程是 DNS 系統的核心功能，它將 FQDN 轉換為對應的 IP 地址