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一、域名系统（Domain Name System， DNS）
在Internet网络中，计算机相互识别彼此靠的是IP，IP就是用句号分割的一串数字，如202.156.36.89。然而对于人类而言，这样的数字是不容易记忆的，于是给这些数字起名字，这些名字就是所谓的域名。每个域名只能对应一个IP地址（此语似乎有误，但尚未理解，欢迎拍砖），但是同一个IP可以有几个名字，其中一个称为规范主机名，其他的称为别名。
说到起名字，是不能乱起的。DNS发展过程中，人们逐渐规范了域名的命名方式，即采用句点分隔的办法，将域名分为不同的层级，这也方便了后来的管理。正规表示的域名的格式类似这样： 三级域名.二级域名.顶级域名. 如www.baidu.com. 注意，末尾有一个句点，这个句点称为根域名，但是一般都忽略不写（不写不等于不存在），作用类似于linux的文件系统的根目录符号“/”。顶级域名是如com. org. cn. 这样的存在，是已经被规定好了的，无法自己取名字的，只能沿用；而二级域名 如baidu.com以及三级域名如www.baidu.com是可以自己取名字的。可以看到，越往前域名的级别越低，三级域名之前还可以继续添加四级、五级，但是一般也就到五级了（未查证）。低级别的域名称为上一级域名的子域名。父域名下面可以设置多个子域名，它们指向不同的IP，如baidu.com下面可以有wenku.baidu.com baike.baidu.com tieba.baidu.com等。假设你注册了一个域名（其实是租赁，过期而不再续费后，就会被销毁供其他人注册、使用），就可以任意设置、使用它的子域名，换句话说，以这个域名为命名基础的子域名也同时被你买断了。
不过显而易见的是，只能注册二级或更低级的域名，顶级域名已经被规定为com、org、net等,或者就是国家的英文缩写如cn（代表中国），简而言之，顶级域名是被一些强力组织如政府垄断的，不能修改。一般而言，注册的域名都是二级域名，但是现在很多好的二级域名（如business.com）都已经被抢注了，不得不佩服这些眼光长远之人的赚钱之道，于是只能注册更低级的域名。
二、DNS服务器
有了DNS，还要有能支持这套理论的硬件，这就是DNS服务器了。我们可以设想，如果把“将域名解析成IP”这件事完全交给一台服务器，然后全球所有的上网主机都需要访问该服务器以获得解析服务，这会是怎样一副场景？全球能上网的主机那么多，这台服务器的访问量绝对会居高不下，那么可能许多人都要排队等候；另外，一旦这台服务器除了故障，那就谁都别想上网了。。
所以，现实中的硬件体系是不会这么设计的。实际上，全球DNS服务器是一个大的分布式数据库系统，对应于域名系统的每一个层级，（都）有专门的服务器来进行管理、服务。如下图：
最顶层是根域名服务器（实际上是一个大的系统，而不是只有一台，但这里不再详细介绍，google之），根域名服务器中只存储下一级域名（即顶级域名）的DNS服务器的IP信息，同样的道理，顶级域名服务器里只存储二级域名服务器的IP信息，依此循环。
这些DNS服务器都称为权威服务器，它们对自己存储的信息都拥有读写的权力，通俗的讲，这些服务器可以给属于自己管理的IP起名字（当然实际操作由人类完成，比如叫www.baidu.com），他说这个IP叫什么，那这个IP就叫什么，因此称之为权威。于此对应的，是所谓的本地缓存服务器，这也是一种专门的DNS服务器，不同的是，这类服务器对自己所存储的信息只有读而没有写的权力，即它们不能随意修改IP的名字。本地缓存服务器一般用于链接互联网终端用户，比如我们这种普通网民。每台主机链接入网时，其ISP都会为其分配一台本地缓存服务器的IP，自己的电脑需要DNS服务时，首先询问的是本地缓存服务器，然后由该服务器向外面的主DNS服务器系统查询。它的角色类似于代理。
那么我们来模拟一下，解析一条域名的大致流程是怎样的：
（1）每台主机操作系统上首先都会配备DNS客户端，它发起解析请求比如zh.wikipedia.org
（2）客户端询问本地缓存服务器，本地缓存服务器不知道
（3）本地缓存服务器询问根域名服务器，根域名服务器不存储某个具体的IP，他只有某个顶级域名的DNS服务器IP。于是它通过分析该请求的顶级域名部分，就把管理org顶级域的那些DNS服务器的IP返回给本地缓存服务器
（4）本地缓存服务器询问org顶级域的DNS服务器，该服务器对比自己的存储信息，发现也没有这个域名的IP信息，但是却有管理wikipedia.org域的DNS服务器的IP，于是返回这个IP
（5）本地缓存服务器询问管理wikipedia.org域的DNS服务器，该服务器查询自己的存储，发现正好有对应的IP，于是直接返回该IP
（6）本地缓存服务器将最终结果返回给客户端，同时保留一个这个查询以及答案的备份，这个备份就是缓存。下次再遇到其他客户端查询此域名，直接可以给出答案，而不必再像上面那样反复追问。
在终端可以使用dig命令具体查看，上图：
图中，127.0.1.1是我的本地缓存服务器的IP，这个服务器的BIND软件（成为一台DNS服务器所必须的软件，当然也有竞争者）的配置文件中会有根域名服务器的IP，这几个IP基本是不会变化的；
有了根域名服务器的IP，向其中的一个（本例是g.root-servers.net.）发起查询，得到的回答是com顶级域DNS服务器的IP；
向其中一个（k.gtld-servers.net）发起查询，得到baidu.com二级域名的DNS服务器IP；
向其中一个（ns4.baidu.com）发起查询，得到的是一个规范名bk.n.shifen.com. 也就是说，baike.baidu.com只是一个别名；
于是只好再次使用dig，参数改成bk.n.shifen.com. 然后就能得到最终答案（自己动一下手吧）。
然后就是几个没有搞清楚的问题：
（1）根域名服务器里面存放的只是顶级域名的DNS服务器 的IP，但顶级域名实际上数量相对较少，所以其存储量应该不大。但是根域名服务器却做成一个系统。共有13个IP，每个IP下都有至少几十台服务器，全球大概有1000多台。我猜，之所以这么做，不是因为存储量的问题，而是访问太频繁的缘故。从上面可以看出，本地缓存服务器查询的第一站就是根域名服务器。但是我没有证据。
（2）入网的主机都会分配IP，DNS服务器本身也不例外。在第4步中，顶级域的DNS服务器一般存放的信息仍然是其子域名的DNS服务器的IP，而不会是某个具体主机（我们可以理解为非DNS服务器），但是我没有证据。
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原文地址：http://blog.csdn.net/u012668018/article/details/42177307
