在日常的互联网使用中，我们经常会遇到网站无法访问或者域名无法解析的情况。于是我们会听到一些声音，说是DNS的问题。那什么是DNS呢？DNS全称为Domain Name System，翻译过来就是域名系统。在这篇文章中，我们将会了解到DNS的解析原理以及它在互联网中的重要性。
DNS的作用
在互联网上，每个设备都有一个唯一的IP地址，通过这个IP地址才能找到你想访问的设备或者服务器。但是，人类对于IP地址并不友好，因为它们实际上是由一串数字组成的，很难记忆和使用。这就是为什么我们使用域名来代替IP地址进行访问的原因。
DNS的作用就是将用户输入的域名转换为对应的IP地址，从而能够正确地找到目标设备或者服务器。它实际上是一个分布式的数据库系统，用来存储域名与IP地址的对应关系。
DNS解析过程
当我们在浏览器中输入一个网址，如"www.example.com"时，浏览器会首先查询本地的DNS缓存。如果缓存中没有找到对应的IP地址，那么它会向本地的DNS服务器发送一个查询请求。
接下来，本地的DNS服务器会查询它自身的缓存。如果缓存中没有找到对应的IP地址，那么它会向根域名服务器发送一个查询请求。
根域名服务器是全球域名系统的顶级服务器，它存储了所有顶级域名（如.com、.org等）的对应关系。当根域名服务器接收到查询请求后，它会返回给本地DNS服务器一个记录了顶级域名服务器的IP地址的响应。
本地DNS服务器收到响应后，它会继续向顶级域名服务器发送查询请求。顶级域名服务器存储了二级域名（如example.com）的对应关系。顶级域名服务器也会返回一个记录了二级域名服务器的IP地址的响应。
本地DNS服务器继续向二级域名服务器发送查询请求，二级域名服务器也会返回一个记录了三级域名服务器（如www.example.com）的IP地址的响应。
最后，本地DNS服务器将这个IP地址返回给浏览器，并且将这个记录存放在本地缓存中，以便下次查询时更快地获取到IP地址。
DNS缓存和TTL
由于DNS解析过程中需要多次查询不同的服务器，这个过程可能会消耗一些时间。为了提高解析效率，DNS服务器会缓存查询结果。当下次有相同的查询请求时，它可以直接返回缓存中的结果，而不必再次进行查询过程。
在DNS解析过程中，每个DNS记录都会设置一个TTL（Time-to-Live）。它表示记录在DNS缓存中的存活时间，一旦超过了TTL，记录就会被视为过期，而需要重新进行查询。
DNS劫持与DNS污染
尽管DNS是一个既简单又高效的协议，但它并不完全安全。DNS劫持是一种攻击方式，它通过篡改DNS响应的方式将用户重定向到错误的IP地址，从而可能使用户访问到不安全的网站，或者接受到恶意的内容。
DNS污染是另一种攻击方式，它通过向缓存服务器发送虚假的响应来污染缓存数据库，进而将用户重定向到错误的网站。
为了预防这些攻击，我们可以通过使用HTTPS来加密DNS请求和响应，从而保护用户的隐私和数据安全。
小结
DNS是互联网中不可或缺的一部分，它负责将用户输入的域名转换为对应的IP地址。通过DNS解析过程，我们可以正确地找到目标设备或者服务器，从而进行访问。
然而，DNS也有可能受到劫持和污染等攻击方式的影响，从而导致访问错误的网站或者接受到恶意的内容。因此，在日常使用中我们要保持警惕，并采取一些防护措施来保护我们的安全和隐私。
参考资料：
本文来自极简博客，作者：糖果女孩，转载请注明原文链接：网络协议之DNS解析原理解析
