dns是怎么工作的

DNS（Domain Name System）是互联网中用来解析域名和IP地址之间对应关系的系统。在互联网中，每一台连接互联网的设备都需要一个IP地址来进行通信，而人们通常更习惯使用域名来进行访问和记忆。因此，DNS系统就应运而生，用于将域名转换为对应的IP地址，从而实现设备间的通信。

本文将从互联网基本架构、DNS系统的组成和工作原理以及DNS缓存机制等多个角度分析，让读者深入了解DNS的运行机制。

一、互联网基本架构

互联网是由一些基础设施共同构成的。这些基础设施包括路由器、服务器、ISP（Internet Service Provider，互联网服务提供商）等。在互联网传输数据时，每次通信都需要确定一个目标IP地址，这个地址类似于邮政编码，用来指定数据包应该哪里送达。而路由器会根据目标IP地址，将数据包转发给下一个可行的路由器，直到最终到达目标IP地址的设备。

二、DNS系统的组成和工作原理

DNS系统由多个组件共同构成，包括根服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器和本地域名服务器。在进行域名解析时，这些组件会共同进行工作。

① 根服务器：它位于DNS系统的最顶端，是整个DNS系统的基础。根服务器共有13台，分别位于全球不同的地方。当一个域名无法在本地DNS服务器上查询到相应的地址时，本地DNS服务器就会向根服务器发送请求。根服务器会告诉本地DNS服务器，下一步应该查询哪个顶级域名服务器。

② 顶级域名服务器：它是每个顶级域名的唯一授权服务器，例如“.com”、“.cn”等。当一个域名无法在本地DNS服务器和根服务器上查询到相应的地址时，本地DNS服务器会向顶级域名服务器发送请求。顶级域名服务器会告诉本地DNS服务器，下一步应该查询哪个权威域名服务器。

③ 权威域名服务器：它储存了相应域名所对应的IP地址信息。当本地DNS服务器向它发送请求时，它会返回域名所对应的IP地址。

④ 本地域名服务器：它是用户电脑所连接的DNS服务器，负责DNS解析。当用户输入一个域名时，本地域名服务器会先搜索自身的DNS缓存，如果缓存中存在该域名所对应的IP地址，则直接返回该地址。如果缓存中不存在，则进行上述的“根服务器”、“顶级域名服务器”和“权威域名服务器”的查询过程。

三、DNS缓存机制

DNS解析的过程可能会非常耗时，所以DNS缓存机制是DNS系统的重要组成部分。以下是DNS缓存机制的几个重要点：

① 浏览器缓存：浏览器会自动将上次查询的域名所对应的IP地址缓存起来。该缓存是浏览器级别的缓存，只对当前用户起作用。

② 操作系统缓存：操作系统也会缓存查询到的IP地址信息。该缓存是系统级别的缓存，对所有用户都起作用。

③ 本地DNS服务器缓存：本地DNS服务器也会将查询到的IP地址缓存到本地。当下一次查询同样的域名时，就可以直接从缓存中查询。

通过DNS缓存机制，可以提高DNS解析的查询速度和效率。同时，也可以减轻DNS服务器的压力。