什么是顶级DNS？它在互联网架构中扮演着怎样的角色？

### ，顶级DNS是互联网域名解析系统的关键部分，包括根域名服务器、顶级域名服务器等，负责将便于记忆的域名转换为机器处理的IP地址。

顶级域名（TopLevel Domain, TLD）是互联网域名系统中的最高层次，在域名层级结构中，顶级域名位于最右侧，紧邻二级域名或三级域名，顶级域名用于指示域名所属的类别或地理位置。.com代表商业组织，.org代表非营利组织，.cn代表中国等，顶级域名由互联网名称与数字地址分配机构（ICANN）以及其他一些区域性组织负责管理和分配。

二、顶级域名的分类

类型	示例	含义
通用顶级域名（gTLD）	.com	商业组织
.edu	教育机构
.net	网络服务提供商
.org	非营利组织
.gov	政府机构
国家代码顶级域名（ccTLD）	.cn	中国
.uk	英国
.us	美国
.jp	日本
新通用顶级域名（New gTLD）	.xyz	创意或科技网站
.club	俱乐部或团体
.online	在线服务

三、顶级域名服务器的作用

1. 根域名服务器

概念：根域名服务器是DNS解析体系的起点，负责管理和维护顶级域名服务器的信息，全球共有13组根域名服务器及其镜像服务器，这些服务器分布在世界各地，以确保高可靠性和低延迟访问。

功能：根域名服务器不直接解析域名，而是告诉查询者应该联系哪个顶级域名服务器以获取所需信息，当本地DNS服务器无法直接回答一个查询时，它会向根域名服务器请求帮助。

工作原理：用户发起域名解析请求，本地DNS服务器首先尝试查找缓存中的记录；如果未命中，则向根域名服务器发起请求；根域名服务器返回对应的顶级域名服务器地址；本地DNS服务器根据该地址继续查询，直至获得最终结果。

2. 顶级域名服务器

概念：顶级域名服务器负责特定顶级域下的域名解析工作。.com顶级域名服务器负责所有.com后缀的域名解析请求。

功能：维护和管理其区域内所有二级域名和三级域名的信息；响应来自权威DNS服务器或其他DNS服务器的递归查询请求；提供必要的缓存服务以提高查询效率。

工作原理：当收到一个查询请求时，顶级域名服务器会检查是否为自己的职责范围内；如果是，则进一步处理或将请求转发至相应的下级域名服务器；否则，指导客户端去询问其他合适的服务器。

3. 权威域名服务器

概念：权威DNS服务器保存着某个特定区域内所有主机名与IP地址之间的映射关系，并且能够对该区域内的所有记录进行解析。

功能：存储并更新所负责区域内各记录的数据；接受并处理来自任何地方的针对这些记录的标准查询请求；支持动态更新协议以便快速传播变化信息。

工作原理：当被授权修改某条记录时，相关操作会被立即执行并传播给整个网络中的其他副本节点；同时也会监听端口53上的UDP/TCP连接来接收外部发来的各类指令如添加、删除或更改现有条目等。

4. 本地域名服务器

概念：通常指的是ISP提供的默认DNS服务器或者用户自行配置的首选DNS服务器，它们主要承担了日常上网过程中产生的大量重复性较高的解析任务。

功能：作为客户端与上游各级DNS之间沟通桥梁的角色存在；通过预先加载常用站点地址等方式加速网页加载速度；还可以设置个性化选项满足不同场景下的需求比如过滤广告、阻止恶意软件连接等。

工作原理：每当有新的HTTPS请求到达时，浏览器首先检查浏览器缓存是否有相应条目；若无则自动调用操作系统内置 resolver组件向预设好的目标发送消息；后者再按照既定流程逐级上报直至获取到准确位置后返回给用户界面显示出来。

四、顶级域名解析过程

1、用户发起请求：用户在浏览器中输入网址，点击回车键后，浏览器会向本地DNS服务器发送一条查询该域名对应IP地址的请求。

2、本地DNS服务器查询：本地DNS服务器首先检查自身的缓存中是否有该域名的记录，如果有，则直接返回结果给客户端；如果没有，则需要进一步向外部求助。

3、递归查询：本地DNS服务器向根域名服务器发起迭代查询，根域名服务器不会直接告诉客户端最终答案，而是指引它去找管理.com顶级域的服务器地址，本地DNS服务器根据这个提示继续向下追问，直到找到具体负责example.com这个二级域的权威DNS服务器为止。

4、获取结果并返回：一旦找到了正确的权威DNS服务器，后者就会提供所请求的具体信息给发出请求的一方，这份数据会被逐级传回给最初的发起者，沿途每经过一个节点都可能再次对其进行短期储存以备后用。

5、缓存机制：为了提高效率减少不必要的重复劳动，在整个链条上各个参与者都会对自己已经计算过一遍的东西做临时保存处理，这样下次再遇到相同情况时就可以直接拿出来用了而不需要重新走一遍完整的流程，TTL值的大小决定了每条记录存活的时间长短，在此期间内即使源站做了改动也不会立即生效需等待期满之后才行。