什么是DNS以及它如何影响我们的网络体验？

DNS详细内容

一、DNS简介

域名系统（Domain Name System，简称DNS）是互联网的一项基础服务，它作为将域名和IP地址相互映射的分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，DNS使用UDP端口53，当前每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度不能超过253个字符。

二、名字空间的层次结构

名字空间是指定义了所有可能的名字的集合，域名系统的命名空间是层次结构的，类似Windows的文件名系统，它可以看作是一个树状结构，域名系统不区分树内节点和叶子节点，而统称为节点，不同节点可以使用相同的标记，所有节点的标记只能由3类字符组成：26个英文字母(a～z)、10个阿拉伯数字(0～9)和英文连词号()，并且标记的长度不得超过22个字符。

三、域名的分配和管理

域名由因特网域名与地址管理机构（ICANN）管理，这是一个非盈利机构，为承担域名系统管理、IP地址分配等职能而设立，ICANN为不同的国家或地区设置了相应的顶级域名，这些域名通常由两个英文字母组成，uk代表英国、.fr代表法国、.jp代表日本，中国的顶级域名是.cn，.cn下的域名由CNNIC进行管理。

四、顶级类别域名

除了代表各个国家的顶级域名之外，ICANN最初还定义了7个顶级类别域名，它们分别是.com、.top、.edu、.gov、.mil、.net、.org；com用于企业，.top用于个人网站，.edu用于教育机构，.gov用于政府机构，.mil用于军事部门，.net用于互联网络及信息中心等，.org用于非盈利性组织，随着因特网的发展，ICANN又增加了两大类共7个顶级类别域名，分别是.aero、.biz、.coop、.info、.museum、.name、.pro。

五、DNS解析过程

DNS解析过程涉及多个步骤，具体如下：

1、用户输入域名：当用户在浏览器中输入一个域名时，如www.example.com，计算机会向本地域名服务器发送一个查询请求。

2、本地域名服务器查询缓存：如果本地域名服务器之前已经缓存了该域名的IP地址，则直接返回给用户计算机，如果没有，本地域名服务器将继续向下查询。

3、根域名服务器查询：本地域名服务器首先向根域名服务器发起查询请求，根域名服务器不会直接返回最终的IP地址，而是告诉本地域名服务器下一步应该查询哪个顶级域名服务器。

4、顶级域名服务器查询：本地域名服务器根据根域名服务器的指示，向相应的顶级域名服务器发起查询请求，顶级域名服务器同样不会返回最终的IP地址，而是告诉本地域名服务器下一步应该查询哪个权威域名服务器。

5、权威域名服务器查询：本地域名服务器根据顶级域名服务器的指示，向权威域名服务器发起查询请求，权威域名服务器负责维护该区域内的域名与IP地址之间的对应关系，它会返回最终的IP地址给本地域名服务器。

6、返回结果给用户计算机：本地域名服务器将查询到的IP地址返回给用户计算机，用户计算机使用这个IP地址与目标服务器建立连接，从而访问所需的网页内容。

六、DNS缓存

为了提高DNS查询效率，DNS服务器通常会将已经查询过的域名IP地址记录存储在缓存中一段时间，这段时间称为生存时间（TTL），在TTL到期之前，如果同一个域名再次被查询，DNS服务器可以直接从缓存中返回结果，而无需再次进行复杂的查询过程。

七、常见问题与解答

问：什么是DNS？

答：DNS（Domain Name System）即域名系统，是互联网的一项基础服务，它作为将域名和IP地址相互映射的分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，通过DNS，用户可以输入易于记忆的域名来访问网站，而不需要记住复杂的IP地址。

问：DNS是如何工作的？

答：DNS的工作原理大致可以分为以下几个步骤：用户在浏览器中输入一个域名，如www.example.com；计算机会向本地域名服务器发送一个查询请求；本地域名服务器先查询自身的缓存，如果没有缓存则继续向根域名服务器发起查询请求；根域名服务器返回顶级域名服务器的信息给本地域名服务器；之后，本地域名服务器向顶级域名服务器发起查询请求；顶级域名服务器返回权威域名服务器的信息给本地域名服务器，并由权威域名服务器返回最终的IP地址给本地域名服务器，本地域名服务器再将这个IP地址返回给用户计算机，用户计算机使用这个IP地址与目标服务器建立连接以访问所需的网页内容。