计算机网络：DNS域名解析系统

• 我最近开了几个专栏，诚信互三！
  ====> |||《算法专栏》：：刷题教程来自网站《代码随想录》。|||
  ====> |||《C++专栏》：：记录我学习C++的经历，看完你一定会有收获。|||
  ====> |||《Linux专栏》：：记录我学习Linux的经历，看完你一定会有收获。|||
  ====> |||《C#专栏》：：记录我复习C#的经历，深度理解，查漏补缺，不定期更新。|||
  ====> |||《计算机网络专栏》：：记录我学习计算机网络，看完你一定会有收获。|||

什么是DNS

DNS(域名解析系统)，如名字一样，它可以将域名解析为IP地址，同时还可以将非正式名字解析为正式名字，以及可以进行负载均衡。

为什么要有DNS

DNS最主要的功能是将域名解析为IP地址，但是为什么要解析呢？直接使用IP地址也可以啊，其实最主要的是IP地址是一串数字，数字对计算机来说很友好，但是对人来说就不太友好了，所以就诞生了域名，但是计算机使用不了域名，所以就需要DNS进行一个中间转换。

DNS工作过程及周边

要了解DNS的工作过程，首先需要了解域名。

域名

域名是由点（.) 符号分割的一些有规律的字符串，每个域名都可以代表一个IP地址比如 www.cplusplus.com，就是一个域名。
从左—>右，域名级别逐渐上升。如上述域名中com就是一个顶级域名，cplusplus就是一个二级域名，www就是一个三级域名。
同时域名是一个树形结构，除了顶级域名以外，还有根域名。

有一些顶级域名
1)国家级域名，如.cn中国，.us美国，.uk英国等。
2)还有一些通用的顶级域名，如.com商业公司，.net代表网络，.gov代表政府。

域名服务器

域名到IP地址的解析是运行在域名服务器上进行的，域名服务器可以管辖一个区的域名，该服务器中存在该区的所有域名到IP的转换，所以该服务器被称为权威域名服务器，同时，区和区之间也是相连的，以便于当主机需要解析的域名不在该区内时，可以区其他区查询域名。

域名服务器有以下分类。

(1)根域名服务器
每一层都存在域名服务器，根的域名服务器为根域名服务器， 根域名服务器有13个，根域名服务器中存在所有顶级域名服务器的IP地址，这样即使某一个根域名服务器存在问题，也可以去其他根域名服务器寻找，同时，顶级域名服务器一般不提供解析IP地址的作用，只提供查询的地址。
(2)顶级域名服务器
顶级域名服务器用来管理二级该顶级域名下的所有二级域名，在有DNS访问的时候，可以直接返回IP地址，也可以返回一个地址，让其继续查找。
(3)权威域名服务器
权威域名服务器维护了某个区的所有域名到IP地址的转换映射关系，所有这就要求权威域名服务器要收集所有它管辖区域内的主机/服务器的IP地址。
(4)本地域名服务器
本地域名服务器十分重要，主机进行域名到IP地址的转换时，首先要经过的就时本地域名服务器，在使用电脑的时候我们需要填写DNS地址，我们填写的也是本地域名服务器的IP地址，同时，有时候本地域名服务器和权威域名服务器是同一个，这取决于管辖范围内的主机数量。

域名服务器工作过程

首先，主机要访问某个域名，则需要向本地域名服务器中申请该域名的IP地址随后在去访问。

当本地服务器没有IP时，则需要进行IP查询，主要有两个查询方法。
(1)递归式查询

该查询方法耗时很大，所以不常用。
(2)递归与迭代式查询

主机先向本地域名服务器发起查询，如果本地服务器没有，则向根发起查询，如果根没有，则根会告诉我们下一步该往哪里查询，不断进行该操作，最后在查询到IP后，返回IP。
(3)域名查询的步骤如下
以域名y.abc.com为例。
1.客户机向本地域名服务器发起DNS请求报文。
2.首先查询本地缓存，若没有记录，则本地服务器向根服务器发起请求。
3.发现该域名是在.com的顶级域名下。于是本地域名服务器向.com顶级域名服务器中发起请求，并返回.abc.com域名。
4.本地服务器在向.abc.com的权威域名服务器访问，查询到y.abc.com的IP后，返回到本地域名服务器，并返回到请求主机中。
5.于是本地域名服务器将y.abc.com的IP保存在本地服务器的高速缓存中。

DNS系统将DNS查询的结果，本地服务器将DNS的结果存储到本地服务器的高速缓存中，这样在访问该域名时，就能直接从本地服务器中得到该域名的IP。
高速缓存不会被长久存储。