你知道我们上网是怎么连到服务器的吗?看看DNS是怎么工作的

在网络世界中,计算机不像人类那样以名字命名,而是以数字命名,这是因为计算机和其他类似设备在网络中进行交流和识别的方式,通过IP地址这种数字方式进行识别。另一方面,人类习惯使用名字而不是数字,无论是直接与另一个人交谈,还是识别一个国家、地方或事物,人类用名字而不是数字来识别。

因此,为了弥补计算机与人类之间的沟通障碍,使网络交流变得更加容易,网络工程师们开发了DNS,就是域名系统(Domain Name System)。

DNS的作用是解析名称到数字,更具体地说,它将网站域名(平时我们上网输入的网址)解析为IP地址。因此,如果我们在浏览器中输入一个web地址,DNS把这个地址解析为一组数字,就是IP地址,类似192.168.1.1这样。

举个例子,如果我们想去某个网站就会打开网页浏览器,输入那个网站的域名,例如baidu.com。从技术上讲,我们真的不需要输入baidu.com来访问百度网页, 如果我们已经知道IP地址是什么,我们可以直接输入IP地址, 但是因为我们不习惯记住和处理数字, 特别是当互联网上有数以亿计个网站的时候,我们只需输入我们能理解和记得住的域名,让DNS为我们将其转换为IP地址。

回到我们的例子中,当我们输入baidu.com,浏览器会在DNS服务器的数据库中搜索该域名的匹配IP地址, 当它找到它时,它会把baidu.com这个域名解析为百度网站的IP地址, 一旦完成,电脑就能与百度网络服务器通信并显示网页。DNS就像电话本一样,当我们想要找到一个号码时,我们不是先查号码,而是先查名字,然后它会给我们号码。

为了进一步细化,我们来看看DNS的步骤。所以当我们在浏览器中输入baidu.com,如果浏览器或操作系统找不到缓存在内存或硬盘上的IP地址, 它会将查询发送到下一层也就是所谓的解析服务器,基本上就是ISP或Internet服务提供商,所以当解析服务器接收到查询,它会检查自己的缓存,找到baidu.com的IP地址,如果它不能找到,它会将查询发送到下一个层的根服务器。

根服务器是DNS层次结构的顶部或根,这些根服务器有13组,它们被战略性地放置在世界各地,它们由12个不同的组织操作,每组根服务器都有自己的唯一IP地址。当根服务器接收到baidu.com的IP地址的查询时,根服务器不知道baidu.com的IP地址是什么,但是根服务器知道往哪个解析器发送查询来帮助它找到IP地址。根服务器将把解析器指向顶级域名(Top Level Domain,简称TLD)服务器。

解析器向TLD服务器询问baidu.com的IP地址。TLD服务器存储顶级域名的地址信息,如.com、.net、.org等。这个TLD服务器管理baidu.com所属的.com域名。当TLD服务器接收到baidu.com的IP地址的查询时,TLD服务器不知道baidu.com的IP地址是什么。TLD服务器会把解析器定向到下一层和最后一层,即权威的名称服务器。再一次,解析器向权威名称服务器询问baidu.com的IP地址。

权威名称服务器负责了解包含IP地址的域名的所有信息,他们是最终的权威。因此,当权威名称服务器从解析器接收查询时,名称服务器将使用baidu.com的IP地址进行响应。最后解析器会告诉我们电脑baidu.com的IP地址,然后我们的电脑就可以访问百度的网页了。需要注意的是,一旦解析器接收到IP地址,它就会将其存储在缓存内存中,以防它收到baidu.com的另一个查询,这样它就不必再执行所有这些步骤。

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