[譯] DNS: 爲什麼重要&如何工做

原文：https://dyn.com/blog/dns-why-its-important-how-it-works/

域名系統（Domain Name System，也就是 DNS）被用來將人類可讀的諸如 www.dyn.com 這樣的主機名稱處理成相似 204.13.248.115 的機器可讀的 IP 地址。DNS 也提供一些關於域名的其餘信息，好比郵件服務（譯註：可參閱 https://baike.baidu.com/item/郵件服務器#3_4）。

可是爲何說 DNS 如此重要？它是如何工做的？還有什麼是你應該知道的呢？

爲何說 DNS 如此重要 ?

DNS 就像互聯網上的電話簿。若是你知道某人的名字但不知道他的電話號碼，在電話簿上就能夠輕易查找到。DNS 在互聯網上就提供了一樣的服務。

當你用瀏覽器訪問 http://www.dyn.com 時，你的計算機使用 DNS 檢索到該網站的 IP 地址爲 204.13.248.115。若是沒有 DNS，那就只能用 IP 地址直接訪問網站了。

DNS 是如何工做的 ?

當你訪問諸如 http://www.dyn.com 這樣的域名時，你的計算機會按如下順序，一步步的將人類可讀的 web 地址轉換爲機器可讀的 IP 地址。在每次使用到域名時都是這樣，無論你是瀏覽網站、發送郵件仍是收聽 Pandora 這種在線廣播（譯註：僅美國可用的一個極簡在線音樂站點）時。

Step 1: 請求信息

整個過程開始於你要求計算機處理一個主機名的時候，好比說訪問 http://www.dyn.com。計算機的目光首先會投向其本地的 DNS 緩存（譯註：還會優先考慮代理插件、瀏覽器設置、hosts 文件等），那裏存儲了計算機最近接收過的信息。

若是計算機沒有獲得答案，就須要執行 DNS 查詢 了。

Step 2: 詢問遞歸式 DNS 服務器

若是本地沒有存儲所需的信息，計算機會聯絡你的 ISP（網絡服務提供商）的遞歸式 DNS 服務器。這些專門的機器幫你幹了 DNS 查詢 的跑腿兒活。遞歸式服務器也有其自身的緩存，因此經常在這步就能完成查詢過程，並將信息返回給用戶了。

Step 3: 詢問 root 服務器

若是遞歸式服務器也沒有答案，它們就會去查詢 root nameservers 。一個 nameserver 就是一臺用以回答關於域名的問題（如 IP 地址）的機器。全球的 13 個 root 服務器（譯註：每一個又有若干臺鏡像，截至2017年11月，全球共有800臺根域名服務器在運行）扮演着 DNS 的電話接線總機的角色。它們並不知道答案，但能夠告訴咱們去問誰，從而能夠找到答案。

Step 4: 詢問 TLD 服務器

root 服務器根據請求的首個部分，按從右向左讀的順序，找到 www.dyn.com 裏面的 .com，並將請求導向 .com 對應的 TLD nameservers（頂級域名服務器）。每一個 TLD，如 .com、.org 及 .us，擁有其本身的一組域名服務器，扮演其接線員的角色。這些服務器也沒有咱們須要的信息，但能夠直接將咱們引薦到持有信息的服務器上去。

Step 5: 詢問 DNS 權威服務器

TLD 服務器繼續審視請求的下一個部分 -- www.dyn.com，並將查詢引導至負責這部分域名的服務器 -- 這些被稱爲權威服務器(authoritative nameservers) 的機器負責將特定域名的全部信息存儲在 DNS 記錄(DNS records) 中。記錄有不少種，每種包含一種不一樣的信息。

在本例中，咱們想知道 www.dyn.com 對應的 IP 地址，因此咱們向權威服務器詢問 地址記錄（A，也就是Address Record）。

Step 6: 接收一條記錄

遞歸式服務器從權威服務器接收到 dyn.com 的 A 記錄後，將其存儲在自身的本地緩存中。當其餘人再請求 dyn.com 的主機記錄，遞歸式服務器就胸有成竹了，不用再走一遍查找流程了。

全部記錄都有一個 time-to-live 值，相似於過時時間。一段時間以後，遞歸式服務器就須要記錄的新拷貝，以確保信息不會過時。

Step 7: 獲得答案

你的計算機獲得遞歸式服務器返回的帶有答案的記錄後，將其存儲在自身的緩存中；而後從記錄中讀出 IP 地址，並將該信息告知你的瀏覽器。隨後瀏覽器就會創建一個和服務器的鏈接，並接收到網站數據。

從始到終，這一整個過程，只消數毫秒即可完成。

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