DNS(Domain Name System)是一种将域名与IP地址相互映射的系统,它使人们可以通过更容易记住的域名来访问Internet上的网站,而不是通过IP地址。DNS服务器是存储这些映射关系的计算机网络服务。DNS是Internet的基础架构的一部分,几乎所有网站都会依赖DNS。
DNS的原理非常简单。当您键入一个域名在浏览器时,浏览器向本地DNS服务器发送一个查询请求。如果本地DNS服务器没有该域名映射关系的记录,它将向其他DNS服务器发送查询请求,以找到该域名的IP地址。这个查询过程会一步步地向下进行,直到找到一个包含它的IP地址的服务器,并返回结果给浏览器。
如果一个DNS服务器上没有一个特定的域名映射关系,它将从此域名的顶级域(TLD)的服务器上查找它。根域(.)是TLD的顶层域,它包含所有其他TLD,如.com, .org,.cn等等。
根域服务器由13个主服务器组成,这些服务器由Internet Assigned Numbers Authority(IANA)管理,在世界各地的位置分散地安装。每个根服务器都有一个唯一的IP地址,每个服务器都由不同的组织运行。同时,它们也被称为顶级DNS服务器。
当一台计算机向DNS服务器请求一个域名映射关系时,它查询本地DNS服务器,如果该服务器没有该映射关系,则它会向一个顶级DNS服务器发送请求。顶级DNS服务器是全球DNS架构中最高级别的DNS服务器。当它接收到请求时,它会返回相应的下一级服务器的IP地址,直到找到包含所需信息的DNS服务器为止。
缓存可以帮助提高DNS性能。当DNS服务器接收到一个查询时,它可以缓存结果,并在接收到相同请求时直接返回缓存结果。这就减少了查询时间,并减轻了顶级DNS服务器的负担。缓存的时间由记录的生存时间(TTL)确定,这通常设置在几分钟到几天之间。当解析器(如浏览器)请求一个域名的IP地址时,它查询本地DNS缓存,而不会查询DNS服务器,这可以减少域名解析的时间。
全球DNS是暴露在网络攻击中的,因此它需要一定的安全性保证。DNS安全扩展(DNSSEC)是一种机制,可增强DNS的安全性。它使用数字签名来验证DNS数据的完整性和真实性。数字签名是一种加密信息的技术,可确保在传输数据时未被篡改。
在DNSSEC中,DNS服务器将数字签名添加到DNS记录中。这样,解析器能够在接收记录后通过数字证书验证该记录的真实性。这就防止了DNS欺骗攻击,并确保了数据的真实性以及安全。DNSSEC还提供了比传统DNS更高的可靠性和稳定性。DNSSEC仍然在全球范围内部署中,但已被广泛视为网络安全的重要举措之一。
全球DNS是Internet架构中至关重要的一部分。它使我们能够轻松浏览网站,而不必记住复杂的IP地址。全球DNS涉及许多服务器以及复杂的映射关系,从本地DNS服务器开始,在不断向下遍历,直至找到所需的域名信息。缓存可以降低DNS的查询时间,并减轻服务器负担。DNSSEC为DNS提供了安全性保证,防止了DNS欺骗攻击,提高了网络安全性。