域名系统 (DNS) 是一种统一的服务，它将域名与IP地址对应起来，是网络通信的基本构件。DNS就像互联网的地址簿，通过DNS名称服务器（也称为DNS服务器）查找并允许您访问网站。以下是DNS及其名称服务器工作原理的逐步指南。
什么是DNS和名称服务器？
DNS服务器的定义：DNS服务器是一种计算机系统，用于将域名（如www.example.com）转换为IP地址（如192.0.2.1）。当用户在浏览器中输入域名时，浏览器会向DNS名称服务器发送请求，要求提供可用于连接托管该网站的服务器的IP地址。
当您想要访问某个网站时，您在浏览器中输入一个URL地址。域名系统会将该URL地址转换为IP地址，IP地址是用于访问您所查找网站的主要标识符。
DNS是如何工作的？
DNS的主要目的是将域名转换为IP地址，以便浏览器可以定位并加载正确的网页。为此，您的浏览器会向特定的DNS名称服务器发送DNS查询请求。该过程从您在浏览器地址栏输入URL开始。
以下是DNS查询过程的逐步细分，从初始URL输入到DNS解析：
- 用户在浏览器的URL栏中输入域名。
- 浏览器发送请求给DNS客户端，查询该域名对应的网络或IP地址。
- DNS解析器（也称为DNS递归解析器）收到DNS查询后，会继续查找不同类型的DNS记录（或名称服务器）。如果递归服务器没有在DNS缓存中存储必要的IP数据，它将进一步查询根名称服务器或顶级域名（TLD）名称服务器。
- 根名称服务器和TLD名称服务器收到查询后，协同工作缩小正确IP地址的定位范围。
- 最终的数据点是权威DNS服务器，它托管着准确的域名与IP地址对应的详细信息。
- 权威服务器将IP地址信息返回给递归解析器，递归解析器再将正确的IP地址传递给浏览器，最终浏览器访问该IP地址对应的网站。DNS解析器还会缓存这些DNS记录，以便用户下次访问该网站时更快捷。
虽然听起来好像需要通过四个不同的服务器来处理，但DNS查询实际上是瞬间完成的。
DNS服务器的类型
DNS依赖于四种类型的DNS服务器。
- 递归DNS服务器：递归域名服务器，或DNS解析器，专门用于响应DNS查询，它能够追踪到所需的记录以找到正确的根名称服务器。它作为一个网关，处理查询多个DNS服务器（如根服务器、TLD服务器和权威名称服务器）的整个过程，并返回DNS查询结果。
- 根服务器：如果递归服务器无法从其缓存中解析查询，它会将查询转发给根服务器。根服务器通过使用域名扩展名（如.com、.net或.org）回应并推荐到适当的TLD名称服务器。全球共有13种类型的根服务器，确保响应速度快且可靠。
- TLD名称服务器：TLD服务器托管和维护所有域名的信息（即URL中最后一个点之后的部分）。在收到根服务器的查询后，TLD名称服务器将请求引导到根据域名托管正确域的权威DNS服务器。例如，在收到对wikipedia.org的查询后，递归解析器会将查询发送给.org的TLD名称服务器，然后再转发给权威服务器。
- 权威DNS服务器：权威DNS服务器是IP地址检索过程中最后的关键数据点，它是DNS服务器链中的最后一个环节。当权威DNS服务器收到DNS请求时，它不需要与其他服务器通信，因为它已经拥有能够回答DNS查询的数据。
什么是DNS缓存？
DNS缓存是由计算机操作系统或网络的DNS服务器维护的一个临时数据库，它存储DNS查询结果。同时，DNS缓存是一种保存IP地址和URL对应关系的过程。DNS缓存的生存时间（TTL）控制缓存的时效性，加快了DNS查询速度并节省了处理能力。
如果浏览器中有DNS缓存，缓存可以直接找到正确的识别记录，而无需通过DNS服务器检索IP地址。通过从本地缓存检索必要数据，可以尽量缩短加载时间。有时，清除或“刷新”缓存是有帮助的，尤其是在您遇到HTTP错误（如502错误网关）或“DNS服务器无响应”错误时。
数据缓存不限于操作系统或浏览器，用户的互联网服务提供商通常也会提供自己的递归解析器缓存，以保持合理的带宽。如果问题出现，您可以通过使用nslookup命令来排查DNS服务器。
DNS与IP
DNS帮助将易于记忆的域名（如www.example.com）转换为数字IP地址（如192.0.2.1），计算机使用这些地址来相互识别。这使得DNS成为一种简单且用户友好的方式，让人们能够访问网站，而无需记住复杂的数字。
| 方面 | DNS | IP地址 |
|---|---|---|
| 目的 | 将人类可读的域名转换为IP地址 | 唯一标识网络上的设备 |
| 可读性 | 简单易读，使用域名如www.example.com | 难以阅读，使用数字地址如192.0.2.1 |
| 组成部分 | DNS解析器、根服务器、TLD服务器、权威服务器 | IPv4地址、IPv6地址 |
| 记录类型 | A、AAAA、CNAME、MX、TXT等 | IPv4（32位）、IPv6（128位） |
| 在网络中的角色 | 用户友好的导航，组织互联网资源 | 基本通信与数据传输 |
| 用户互动 | 用户通过输入域名与DNS交互 | 用户通常不直接与IP地址交互 |
虽然大多数域名都会有一个唯一的IP地址，但某些域名会有多个IP地址。像Apple或Amazon这样的大型企业可能在全球拥有成千上万的服务器，每个服务器都有一个特定的IP地址。DNS数据确保域名总是连接到最佳的本地DNS服务器，尽管如果需要，您可以更改连接的DNS服务器。
DNS安全的重要性
DNS安全对互联网用户、企业以及所有在线实体都至关重要。像任何其他网络基础设施一样，DNS服务器也容易受到恶意攻击。DNS攻击可能会使个人和企业暴露于恶意网站、数据泄露以及安全网络的破坏中。
尽管网络安全专家一直在开发诸如HTTPS上的DNS (DoH) 和 TLS上的DNS (DoT) 之类的DNS加密创新技术，但用户仍应保持警惕。您可以随时测试您的DNS是否泄露，并使用其他网络安全措施（如VPN）来保护您的互联网连接免受恶意攻击。
更改您的DNS服务器
如果您希望获得更快的速度和更安全的连接，更改当前的DNS服务器可能会显著改善您的互联网体验。按照以下简单步骤操作即可。
- 在电脑屏幕底部找到放大镜图标并点击它。
- 在出现的带有搜索栏的窗口中，输入“管理网络适配器设置”，然后打开匹配的结果。
- 根据您使用的是以太网还是Wi-Fi，点击相应选项。将会出现更多详细信息，包括“查看其他属性”的选项，点击它。
- 在“DNS服务器分配”旁边，按下“编辑”按钮。
- 在弹出的小窗口中，选择“手动”。
- 按以下方式调整设置：
- 将“IPv4”设置为“开”。
- 首选DNS：输入主要DNS地址。
- 备用DNS：输入次要DNS地址。
- 将“IPv6”设置为“关”。
- 点击“保存”。设置完成！
如果您不是Windows用户，您可以找到所有设备的DNS更改完整指南。此外，Skyline VPN的DNS服务器可以在您的设备上自动配置，以防止潜在的DNS泄露。
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