如何理解国际DNS及其在全球互联网中的作用？

1、基本概念

定义与作用：域名系统（Domain Name System，简称DNS）是互联网的一项服务，它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网，在没有DNS的情况下，用户需要记住每个网站的IP地址，这对于普通用户来说是不现实的，DNS的主要作用就是将人类可读的域名转换为机器可读的IP地址。

历史背景：DNS最早由保罗·莫卡派乔斯发明，并分别在1983年和1987年发布了相关规范（RFC 1034和RFC 1035），这些规范详细描述了DNS的工作原理和结构。

2、域名结构

层次命名：域名采用层次结构，从右到左依次为顶级域、二级域、三级域等，在“jocent.me”这个域名中，“me”是顶级域，“jocent”是二级域，顶级域又分为通用顶级域（如“.com”、“.net”）和国家代码顶级域（如“.cn”代表中国）。

3、域名服务器

根域名服务器：根域名服务器是最高级别的域名服务器，全球共有13组不同的IP地址，每组由一个字母命名，如a到m，这些服务器由不同组织控制，并由ICANN管理，当本地域名服务器无法解析某个域名时，它会向根域名服务器请求帮助。

顶级域名服务器：负责管理顶级域名下的二级域名。“.com”的顶级域名服务器负责管理所有以“.com”结尾的域名。

权限域名服务器：负责特定区域的域名解析工作，当主机发出DNS查询请求时，首先会向本地域名服务器发送请求，然后本地域名服务器会逐级向上查询，直到找到对应的权限域名服务器。

本地域名服务器：当一个主机发出DNS查询请求时，这个请求首先会被发送到本地域名服务器，本地域名服务器会根据缓存或递归查询来返回结果。

4、DNS解析过程

总体步骤：DNS解析过程包括两大步骤：本机向本地域名服务器发起递归查询，本地域名服务器向根域名服务器进行迭代查询。

具体流程：

主机10.74.36.90先向本地域名服务器10.74.1.11发起递归查询，携带需要查询的域名jocent.me。

本地域名服务器采用迭代查询，向根域名服务器进行查询。

根域名服务器告诉本地域名服务器下一个应该查询的顶级域名服务器dns.me的IP地址。

本地域名服务器继续向顶级域名服务器dns.me进行查询。

顶级域名服务器告诉本地域名服务器下一步应该查询的权限服务器dns.jocent.me的IP地址。

本地域名服务器最后向权限服务器dns.jocent.me查询所查询的主机的IP地址。

权限服务器dns.jocent.me告诉本地域名服务器最终的答案。

本地域名服务器将最终答案告诉主机10.74.36.90。

5、DNS协议报文格式

头部：包括会话标识、标志、问题数量、回答数量、授权数量、附加信息数量等字段，会话标识用于标识DNS报文的ID，标志用于区分查询/响应标志、操作码、是否递归查询等，问题数量、回答数量、授权数量和附加信息数量分别表示对应部分的记录条数。

Question部分：包含要查询的域名和查询类型，jocent.me的查询类型为A记录（由域名获得IPv4地址）。

Class说明：指定查询的类别，通常为IN（Internet类别）。

应答部分：包括NAME、TYPE、CLASS、TimeToLive（生存时间）、资源数据长度和实际资源数据，对于jocent.me的查询结果可能包括其对应的IP地址。

6、常见问题与解决方法

递归查询与迭代查询：递归查询是指本机向本地域名服务器发出请求后，等待最终的结果；迭代查询则是本地域名服务器代替本机进行逐级查询，直到得到最终结果，这两种方式各有优缺点，具体使用哪种方式取决于网络环境和需求。

缓存机制：为了提高查询效率，DNS服务器会对解析结果进行缓存，这样，当再次收到相同的查询请求时，可以直接返回缓存中的结果，而无需重新进行完整的解析过程。

TTL值：TTL（Time To Live）值决定了DNS记录在缓存中的存活时间，TTL值越短，记录过期得越快，需要更频繁地进行更新；TTL值越长，记录在缓存中的存活时间越长，但可能会导致DNS变更传播延迟。

通过以上详细的介绍，相信大家对国际DNS有了更为全面的了解，DNS作为互联网的重要基础设施，其稳定性和安全性直接关系到整个网络的正常运行。