什么是域名系统（DNS）以及它是如何工作的？

域名系统（DNS）是互联网中用于将域名转换为IP地址的服务。它允许用户通过易于记忆的域名访问网站，而不是复杂的数字IP地址。DNS服务器负责处理这种转换，确保网络资源的正确定位和访问。

1. 域名系统（DNS）概念

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定义：DNS，即域名系统（Domain Name System），是一个用于将易于理解的主机名和域名翻译为机器可读的IP地址的系统，它是TCP/IP网络中的核心服务之一，负责维护一个层次结构的名称到地址的映射。

必要性：在访问网站时，用户通常输入的是域名而非复杂的数字IP地址，DNS的存在使得这个过程变得简单，它自动将域名转换为对应的IP地址，从而正确导向请求至目标服务器。

2. 域名的结构

FQDN：全称的域名，也称为完全合格的域名（Fully Qualified Domain Name），准确地表示了一台主机及其隶属的域的关系，在www.microsoft.com中，www是主机名，而microsoft.com是域名。

简称与全称：在日常使用中，人们往往只提到主机名或简单的域名，但完整的域名应包括主机名和其所属的域名，这种结构有助于精确地定位互联网上的每个节点。

3. DNS的组成与解析过程

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顶级域TLD：顶级域分为国家顶级域（如.cn、.us）和通用顶级域（如.com、.org），它们是域名系统中最高级别的域，直接下属于根域。

域名解析：当用户请求访问一个域名时，DNS系统会首先检查缓存，若未找到相应的记录，则会向上级DNS服务器查询，直到获取正确的IP地址，这个过程中可能涉及到多个级别的DNS服务器，从根域到顶级域，再到次级域名服务器。

4. DNS服务器的类型

根服务器：构成DNS最顶层的是根服务器，全球共有13组服务器，负责管理整个DNS树的顶部—即根域。

权威服务器：负责具体域（如.com、.org）的解析，并保存这些域的最准确数据。

本地DNS服务器：通常由ISP提供，直接服务于终端用户，对提高访问速度及提供个性化设置起到重要作用。

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5. DNS的安全性与扩展

DNSSEC：为了增强安全性，防止缓存投毒等攻击，DNSSEC（DNS安全扩展）被设计出来以提供额外的安全层。

DNS over HTTPS (DoH): 为了保护用户隐私，避免DNS查询被监听，DoH通过将DNS请求封装在HTTPS协议中加密传输来解决这个问题。