DNS作用及工作原理

1. DNS作用

DNS 分为 Client 和 Server，Client 扮演发问的角色，也就是问 Server 一个 Domain Name，而 Server 必须要回答此 Domain Name 的真正 IP 地址，DNS 是怎么来作名称解析的？

2 DNS 三个组成部分：

2.1 客户端

客户端：也就是真正的用户使用终端，对于终端用户而言，复杂的 IP 地址是很难记忆的，因此采用 DNS 解析，可以只需要记住简单好用的域名即可。另外，当应用的 IP 地址调整的时候，客户端也无需知道新的 IP 地址，只需要访问统一的域名。

2.2Local DNS

Local DNS: Local DNS 通常是预先在客户端配置好的 DNS 服务器地址，或者是在用户用
ADSL 等网络服务，通过 DHCP 协议分配的 DNS 服务器地址。Local DNS 是直接面向客户端提
供 DNS 解析服务的。

2.3 权威域 DNS 服务器

权威域 DNS 服务器：权威域 DNS 服务器上配置的域名和 IP 地址的对应关系，提供给 LocalDNS 或者客户端直接查询。当应用的 IP 地址调整的时候，只需要在权威域 DNS 服务器上更改域名和 IP 地址的对应，则所有的客户端或者 Local DNS 查询时就会得到新的对应记录。DNS 服务器会根据不同的授权区(Zone)，记录所属该网域下的各名称资料，这个资料包括网域下的次网域名称及主机名称。

3 工作过程

在每一个 Local DNS 服务器中都有一个快取缓存区(Cache)，这个快取缓存区的主要目的是将该 Local DNS 服务器所查询出来的名称及相对的 IP 地址记录在快取缓存区中，这样当下一次还有另外一个客户端到 Local DNS 服务器上去查询相同的名称时，服务器就不用在到权威域名服务器上去寻找，而直接可以从缓存区中找到该笔名称记录，传回给客户端，加速客户端对名称查询的速度。例如：当 DNS 客户端向指定的 Local DNS 服务器查询互联网上的某一台主机名称，Local DNS服务器会在缓存中找寻用户所指定的名称如果找到该笔名称记录后，则会直接将所对应到的域名和 IP 地址对应记录传回给客户端 ，如果 Local DNS 服务器在本地缓存中找不到对应记录的时候，则会向权威域名服务器查询所要的名称。

我们举例说明，假设我们要查询互联网上的一个名称为 www.adntech.com，以下为名称
解析过程的每一步骤。

1. 在 DNS 的客户端浏览器的地址栏中输入 http://www.adntech.com，则在客户端浏览器本地的 DNS
   客户端首先向本机已经配置或者分配好的 DNS 服务器发起 www.adntech.com的域名解析请求，这里客户端配置的 DNS 服务器我们通常称为 Local DNS 服务器。
2. 而 Local DNS 服务器先查询是否在本地的缓存中有有效的 www.adntech.com 的
   DNS记录，如果发现有在有效期之内的对应 DNS 记录，则直接返回给 Local DNS 解析的结果。
3. 查询后如果发现本地缓存中没有这条记录，则直接从本机预先配置好的根 DNS 服务器 IP 地址列表中向某一台根 DNS
   服务器发起请求，查询 www.adntech.com。
4. 在根 DNS 服务器中，记录了每个顶级域分别是由哪些 DNS 服务器负责，所以它会向发起请求的 Local DNS 服务器返回.com
   域的权威 DNS 服务器记录。
5. Local DNS 再向.com 的权威 DNS 服务器发起 www.adntech.com 的域名解析请求，在.com 权威 DNS
   服务器向 Local DNS 返回 adntech.com 的权威域名服务器记录对应的 IP 地 址。
6. Local DNS 再向 adntech.com 的权威域名服务器发起 www.adntech.com 的域名解析请求。这时
   adntech.com 的权威域名服务器向 Local DNS 返回 www.adntech.com 域名所对应的IP 地址。
7. 客户端的本地 DNS 客户端将解析结果返回给浏览器，则浏览器向 www.adntech.com对应的 IP 地址的 80 端口发起 HTTP GET 指令，Web 服务器则返回相应的请求内容

每一个域名解析记录都有对应的 TTL 值，根据这个 TTL 值所定义的时间，客户端和 LocalDNS 都将会在本地缓存解析得到的结果直到 TTL 值到达，然后再发起新的 DNS 查询请求。对于客户端而言，在 TTL 的有效时间内，如果浏览器或者本机的其他应用程序需要访问这个域名的时候，都无需再进行查询动作，而直接从本地缓存内取得解析结果然后连接对应的 IP地址。对于 Local DNS 而言，在 TTL 有效时间内，任何一个客户端请求，都将直接返回本地缓存的记录，在超过缓存时间后，则重复进行前面的动作，解析域名所对应的 IP 地址。