为了降低用户访问网络资源的门槛,DNS(Domain Name System,域名系统)技术应运而生。这是一项用于管理和解析域名与IP地址对应关系的技术,简单来说,就是能够接受用户输入的域名或IP地址,然后自动查找与之匹配(或者说具有映射关系)的IP地址或域名,即将域名解析为IP地址(正向解析),或将IP地址解析为域名(反向解析)。这样一来,我们只需要在浏览器中输入域名就能打开想要访问的网站了。DNS域名解析技术的正向解析也是我们最常使用的一种工作模式。

    鉴于互联网中的域名和IP地址对应关系数据库太过庞大,DNS域名解析服务采用了类似目录树的层次结构来记录域名与IP地址之间的对应关系,从而形成了一个分布式的数据库系统,如图13-1所示。

    图13-1 DNS域名解析服务采用的目录树层次结构

    当今世界的信息化程度越来越高,大数据、云计算、物联网、人工智能等新技术不断涌现,全球网民的数量据说也超过了35亿,而且每年还在以10%的速度迅速增长。这些因素导致互联网中的域名数量进一步激增,被访问的频率也进一步加大。假设全球网民每人每天只访问一个网站域名,而且只访问一次,也会产生35亿次的查询请求,如此庞大的请求数量肯定无法被某一台服务器全部处理掉。DNS技术作为互联网基础设施中重要的一环,为了为网民提供不间断、稳定且快速的域名查询服务,保证互联网的正常运转,提供了下面三种类型的服务器。

    DNS域名解析服务采用分布式的数据结构来存放海量的“区域数据”信息,在执行用户发起的域名查询请求时,具有递归查询和迭代查询两种方式。所谓递归查询,是指DNS服务器在收到用户发起的请求时,必须向用户返回一个准确的查询结果。如果DNS服务器本地没有存储与之对应的信息,则该服务器需要询问其他服务器,并将返回的查询结果提交给用户。而迭代查询则是指,DNS服务器在收到用户发起的请求时,并不直接回复查询结果,而是告诉另一台DNS服务器的地址,用户再向这台DNS服务器提交请求,这样依次反复,直到返回查询结果。

    由此可见,当用户向就近的一台DNS服务器发起对某个域名的查询请求之后(这里以为例),其查询流程大致如图13-2所示。

    DNS查询流程图

    图13-2 向DNS服务器发起域名查询请求的流程

    表13-1 13台根DNS服务器的具体信息