dns起源

DNS起源

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|20世纪60年代末|美国国防部高级研究计划局（ARPA，后来的DARPA）资助建立试验性计算机网络ARPAnet，用以连接美国各重要研究部门，最初，ARPAnet规模较小，仅需要一个HOSTS.TXT文件来记录主机名和IP地址的映射关系，该文件由SRI的网络信息中心（NIC）负责维护，并通过一台单独的主机SRINIC分发，随着ARPAnet的增长，这种通过单个文件管理的方式逐渐变得不可行。|

|20世纪70年代|ARPAnet采用TCP/IP协议后，网络上的主机数量爆炸性增长，HOSTS.TXT文件面临诸多问题，每台主机的变更都会导致HOSTS.TXT文件变化，所有主机需到SRINIC获取更新文件，造成网络流量大、分发主机负载高；HOSTS.TXT文件难以确保主机名字的唯一性，易出现名称冲突；在不断扩张的网络中，维持HOSTS.TXT文件的一致性也变得困难。|

|1983年|Paul Mockapetris发布了DNS的管理规范，原始技术规范在882号因特网标准草案（RFC 882）中发布，标志着DNS正式诞生，1987年发布的第1034和1035号草案修正了DNS技术规范，并废除了之前的第882和883号草案。|

工作原理

DNS是一个基于分布式数据库的分层结构系统，用于将域名解析为IP地址，其结构类似树状，最顶端是根服务器，下一层是顶级域（如.com、.cn等通用域和国家域），再下面是二级域名，以及可能的三级或四级域名。

当用户在浏览器中输入一个网址时，DNS会从根服务器开始逐步查询，最终找到对应的IP地址并将其返回给用户，这个过程称为域名解析，具体过程如下：

1、检查本地hosts文件：操作系统先检查自己本地的hosts文件是否有该网址映射关系，如果有则直接调用IP地址映射完成域名解析。

2、查找本地DNS解析器缓存：若hosts文件中没有相关映射，则查找本地DNS解析器缓存，若有则直接返回结果。

3、向首选DNS服务器查询：如果本地DNS解析器缓存也没有相应网址映射关系，首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器进行查询，若该域名包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，此解析具有权威性；若不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用IP地址映射完成解析，此解析不具有权威性。

4、转发查询或迭代查询：如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置进行查询，若未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS服务器，根DNS服务器收到请求后判断该域名由谁授权管理，并返回负责该顶级域名服务器的IP，本地DNS服务器收到IP信息后，联系负责该顶级域的服务器，重复上述动作直至找到最终的IP地址；若用了转发模式，本地DNS服务器会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器解析，直到得到结果并返回给本地DNS服务器，再由本地DNS服务器返回给客户机。

相关问题与解答

1、问：为什么需要域名系统（DNS）？

答：在互联网中，每台设备都有一个唯一的IP地址用于标识自身，但这些数字形式的IP地址对于人类来说非常难以记忆和管理，而域名系统（DNS）可以将人们容易记住的域名转换为机器能够识别的IP地址，大大简化了人们访问互联网的方式，提高了互联网的可用性和便捷性，如果没有DNS，用户将不得不记住复杂的数字串即IP地址来访问网站，这无疑会极大地降低互联网的使用门槛和用户体验。

2、问：DNS的层次结构是怎样的？

答：DNS是一个基于分布式数据库的分层结构系统，最顶层是根服务器，全球共有13台根服务器（实际上是13个集群，通过任播技术实现全球分布），它们记录着所有顶级域名服务器的地址，下一层是顶级域名服务器，负责管理在该服务器注册的所有二级域名，比如对.com、.cn等顶级域名进行解析操作的就是顶级域名服务器，再下面是权威域名服务器，针对某个具体域名进行解析设置，给出最终的域名解析结果，最后是本地域名服务器，它不属于DNS树状结构体系中的核心部分，但在域名解析过程中起到了重要的桥梁作用，负责接收主机的DNS查询请求，并向根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器等进行全球解析查询，直到获得最终的解析结果并告知客户主机。