IP地址和域名的关系
TCP/IP网络要求每一个互联的计算机都有一个唯一的IP地址，如39.162.20.48。IP地址是网络中每一台计算机的电子标识符，计算机通过IP地址与其他计算机进行定位和通信。但直接使用IP地址有很多不便之处，因为IP地址是由一串纯数字组成，很难区分和记忆。
在互联网早期，网站较少，人们还可以直接根据IP地址去定位网站。但随着互联网的快速发展，各种各样的网站快速增长，每个人在日常工作中都会接触到大量的网站，而要记住所有网站的IP地址显然是不现实的。
目前我们访问网站的主要方式并不是IP地址，而是使用另外一种寻址符——域名。域名是由数字、字母和特殊符号组成的字符串，如baidu.com、12306.cn等，和IP地址相比，域名具有一定的规律性，更方便人们记忆。
但从计算机的角度来看，由于域名的字节长度更长，计算机利用域名进行通信会消耗更大的资源。而且计算机更擅长处理纯数字，对于字母和数字的组合理解起来更加困难。所以目前的互联网中有域名和IP两种通信方式，分别由人类和计算机使用。
为了打破两者之间的互通障碍，DNS解析服务应运而生，DNS解析能够将域名与IP地址进行绑定，实现两者之间的一一指向关系。通过DNS解析的翻译功能，用户就能通过域名，访问到网站对应的服务器IP，获取最终的服务。
DNS系统结构
提供DNS解析服务的系统被称为DNS（Domain Name System，域名系统），它是一个存储域名IP地址相互映射关系的一个分布式数据库，能够为用户提供DNS解析服务，将用户请求的域名翻译成计算机可直接识别的IP地址，从而能够让用户更方便地访问互联网，而不用去记住每个网站的IP地址。
域名与IP地址的映射关系必须储存在域名服务器中，供其他应用查询，为了提升解析的稳定性和效率，DNS系统采用了分层式结构，每一层的域名服务器只对其所辖的部分进行应答。根据不同域名服务器起到的作用，可以将域名服务器划分为四种不同的类型：
根域名服务器
根域名服务器是DNS结构中最高层次的域名服务器。当本地域名服务器无法对域名进行解析时，首先会请求根域名服务器。
顶管域名服务器
顶级域名服务器是根服务器下第二层服务器，本地DNS服务器在根服务器请求不到结果后，会向顶级域名服务器发起查询请求，顶级域名服务器返回二级域名授权的DNS服务器地址。
权威域名服务器
权威域名服务器负责某一个区的域名服务器。当一个顶级域名服务器还不能给出最后查询回答时，就会告知下一步应当请求的权威域名服务器地址。
本地域名服务器
本地域名服务器并不属于下图中的树状结构的DNS域名服务器，但是它对域名系统非常重要。当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询请求报文就发送给本地域名服务器。每一个互联网服务提供者ISP都可以拥有一个本地域名服务器。
DNS解析是分布式存储的，其中根域名服务器只存储了260个顶级域名服务器的IP地址。顶级域名服务器如.cn的顶级域名服务器，则存储着下一级权威解析服务器地址，如vip1.sfndns.cn，而这才是提供域名与IP地址指向关系的服务器，是整个DNS解析环节的核心。
DNS解析的具体流程
每当发送一个url请求，浏览器就会启动一个DNS查询，使浏览器获得域名对应的IP地址。
为了节省DNS解析时间，在DNS解析各个环节中都引入了缓存机制，当客户端发起解析请求时，首先会从各级的DNS缓存中查询结果，如果命中直接返回，无需再请求各级域名服务器。
（1）查看浏览器缓存
浏览器会将每一条域名解析结果缓存一段时间，当用户发起请求时，浏览器首先会查询自身的缓存中是否有想要的结果，如果有直接返回，解析到此结束；如果没有再请求下一级。
（2）查看系统缓存
如果浏览器中没有要找的记录，浏览器就会做一个系统调用（windows里是gethostbyname），从系统缓存中查找信息。
（3）查看路由器缓存
当浏览器及系统缓存中均无域名对应 IP 则进入路由器缓存中检查，以上三步均为客户端的 DNS 缓存。
（4）查看ISP DNS 缓存
当在用户客户端查找不到域名对应 IP 地址，则将进入 ISP DNS 缓存中进行查询。比如你用的是电信的网络，则会进入电信的 DNS 缓存服务器中进行查找。
如果以上步骤中都没有目标域名的缓存记录，本地DNS服务器才开始通过DNS系统发起全球的迭代查询。
（5）本地DNS服务器首先请求根域名服务器；
（6）根域名服务器告知下一级顶级域名服务器的地址；
（7）本地DNS服务器请求顶级域名服务器；
（8）顶级域名服务器告知域名授权的权威域名服务器地址；
（9）本地DNS服务器请求权威域名服务器；
（10）权威服务器将域名对应的IP地址告知本地DNS服务器；
（11）本地DNS服务器将解析记录返回给客户端浏览器。
至此，整个DNS解析流程结束，客户端浏览器根据解析记录对目标IP发起访问。
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