在如今高度信息化的时代，互联网已经融入我们生活、学习和工作的方方面面。然而，当我们在浏览器中输入一个网址域名时，计算机又是如何知道我们要去访问哪台服务器的呢？这背后的“魔法”便是由 DNS 来完成的。那DNS是什么？DNS 有什么用呢？接下来国科云简单聊聊这件事。

DNS 是什么？

DNS，全称 Domain Name System，中文翻译为“域名系统”，它是一个分布式、层次化的数据库系统，负责将人们方便记忆输入的域名（如 www.example.com）解析成计算机能够直接识别的 IP 地址（如 192.0.2.1）。可以把 DNS 形象地比喻成一本电话簿，域名是每个联系人的名字，IP 地址则是联系人的电话号码，而 DNS 则存储着全球数不尽的联系人与电话号码之间的映射关系，是全球互联网能够互联互通的重要组成部分。

DNS 的结构是什么样的？

由于全球有数以亿计的网站，依靠单一的服务器很难完成如此庞大的翻译解析任务，所以 DNS 采用了分布式、层次化的设计结构，由分布全球的多个 DNS 服务器共同协作完成对域名的翻译工作。根据在 DNS 结构中的作用，DNS 服务器可以分为以下四种。

根域名服务器：位于 DNS 的最顶层，负责管理顶级域名（如.com、.net、.org 等）。在 IPv4 时代，全球共有 13 组根域名服务器，1 个主根服务器设在美国，12 个辅根服务器，9 个在美国，2 个在欧洲，1 个在日本。在 IPv6 网络时代，到 2016 年全球已经部署了 25 台根服务器，其中中国部署了 4 台，包括 1 个主根服务器，3 个辅根服务器。

顶级域名服务器：负责管理各个顶级域名下的二级域名。例如，.com 下的所有域名都由.com 的顶级域名服务器来管理。顶级域名服务器存储和管理着二级域名授权的权威域名服务器的地址信息，帮助用户能够连接到正确的服务器。

权威域名服务器：负责管理某个特定域名的解析记录。当 DNS 客户端需要查询某个域名时，首先会向根域名服务器查询该域名的顶级域名服务器地址，然后再向顶级域名服务器查询权威域名服务器的地址，最后由权威域名服务器返回查询结果。

递归域名服务器

递归域名服务器不在 DNS 树状结构中，但在 DNS 解析环节中同样扮演着重要角色。当用户发起解析请求时，首先会委托递归服务器，由递归服务器向全球发起迭代查询，最终从权威解析服务器获得查询结果，再由递归服务器将结果返回给用户，同时以 DNS 缓存的形式将查询结果保存在自身一段时间。

DNS 解析的流程是什么样的？

（1）查看缓存

在接到用户的访问请求时，DNS 系统首先会查看浏览器、系统和递归服务器中的缓存中是否有结果，如果有结果直接返回，没有结果再委托递归服务器进行全球的递归查询；

（2）递归服务器首先请求根域名服务器；

（3）根域名服务器告知下一级顶级域名服务器的地址；

（4）递归服务器请求顶级域名服务器；

（5）顶级域名服务器告知权威域名服务器地址；

（6）递归服务器请求权威域名服务器；

（7）权威服务器将最终查询结果告知递归服务器；

（8）递归服务器将结果返回给客户端浏览器。

至此，整个 DNS 解析流程结束，客户端浏览器根据解析记录对目标 IP 发起访问。

DNS 的具体用途有哪些？

域名解析：将域名解析成 IP 地址是 DNS 的最基本功能。通过 DNS 的解析功能，用户在访问网站时只需要输入简单的域名即可，而无需记住复杂的 IP 地址。

负载均衡：通过 DNS 还可以实现网站的负载均衡。网站管理人员可以设置多条解析记录，将同一个域名解析到多个 IP 地址上，用户发起访问时，解析系统就会根据服务器的负载情况将用户的请求分发到不同的服务器上，从而提高网站的访问速度和稳定性。

邮件路由：DNS 还用于邮件系统的路由。当一封邮件从一个邮件服务器发送到另一个邮件服务器时，需要通过 DNS 查询目标邮件服务器的 MX 记录（邮件交换记录），以确定邮件的投递路径。

安全性增强：通过 DNSSEC（域名系统安全扩展）技术，可以为 DNS 查询提供安全验证功能，防止域名被篡改或劫持，从而提高网络的安全性。

随着互联网的不断发展，DNS 在现代互联网中扮演着越来越重要的角色。它不仅是互联网的基础设施之一，承担着将域名翻译成 IP 地址的重要职责，同时还影响着网站的访问速度、稳定性和安全性。因此，对于企业和个人而言，了解和掌握 DNS 的基本原理和用法是非常必要的。