什么是DNS服务器？域名系统(DNS)服务器是专门用于将网站主机名与其相应的Internet协议或IP地址匹配的服务器。DNS服务器包含一个公共IP地址及其相应域名的数据库。根据IPv4或IPV6协议，连接到Internet的每个设备都有一个唯一的IP地址，有助于识别它。托管网站的Web服务器也是如此。

DNS服务器帮助我们避免在IP地址中记忆如此长的数字（在IPV6系统中甚至是更复杂的字母数字），因为它们会自动将我们在浏览器地址栏中输入的网站名称转换为这些数字，以便服务器可以加载正确的网页。

要了解DNS服务器的作用，了解域名系统非常重要。域名系统本质上是互联网的电话簿。就像电话簿如何将个人与电话号码相匹配一样，DNS将网站名称与其对应的IP地址相匹配。

DNS是一个域名和IP地址记录系统，它允许浏览器找到与输入的主机名URL对应的正确IP地址。当我们尝试访问一个网站时，我们通常会在网络浏览器中输入他们的域名。Web浏览器需要知道确切的IP地址才能为网站加载内容。DNS将域名转换为IP地址，以便可以从网站的服务器加载资源。

有时，网站可以有多个IP地址对应一个域名。例如，像谷歌这样的大型网站会让用户从世界遥远的地方查询服务器。即使在浏览器中输入的站点名称相同，来自新加坡的计算机尝试查询的服务器也可能与来自多伦多的不同计算机尝试访问的服务器不同。这就是DNS缓存的用武之地。

DNS缓存是将DNS数据存储在更靠近请求客户端的DNS记录上以便能够更早地解析DNS查询的过程。这避免了进一步查询的问题，并改善了网页加载时间并减少了带宽消耗。

DNS记录存储在DNS缓存中的时间称为生存时间或TTL。这段时间很重要，因为它决定了DNS记录的“新鲜程度”以及它是否与最近对IP地址的更新相匹配。DNS缓存可以在浏览器级别或操作系统（操作系统级别）完成。

浏览器DNS缓存

由于Web浏览器通常将DNS记录存储一段时间，因此它通常是用户创建DNS记录时首先检查的地方。在浏览器上，检查DNS缓存和向IP地址发出DNS请求所涉及的步骤较少。

操作系统(OS)级别的DNS缓存

一旦DNS查询离开最终用户的计算机，寻找匹配的下一站就是操作系统级别。操作系统内部的一个称为“存根解析器”的进程会检查它自己的DNS缓存以查看它是否有记录。如果不是，则查询将在本地网络之外发送到Internet服务提供商(ISP)。

DNS负责将主机名（我们通常称为网站或网页名称）转换为IP地址。输入域名的行为称为DNS查询，查找相应IP地址的过程称为DNS解析。

DNS查询可以分为三种类型：递归查询、迭代查询或非递归查询。

输入DNS查询后，它会在解析之前通过几个不同的服务器，无需任何最终用户交互。

1、DNS递归器

这是专门设计用于接收来自客户端计算机的查询的服务器。它跟踪DNS记录并发出其他请求以满足来自客户端的DNS查询。当请求的资源在查找过程的早期返回给递归器时，可以通过DNS缓存减少请求的数量。

2、根名称服务器

该服务器负责将人类友好的主机名转换为计算机友好的IP地址。根服务器接受递归器的查询，并在下一阶段将其发送到TLD名称服务器，具体取决于查询中看到的域名。

3、顶级域(TLD)名称服务器

TLD名称服务器负责维护有关域名的信息。例如，它们可能包含有关以“.com”或“.org”结尾的网站等国家级域名的信息。TLD名称服务器将从根服务器获取查询并将其指向与查询的特定域名关联的权威DNS名称服务器。

4、权威域名服务器

在最后一步中，权威的DNS名称服务器会将IP地址返回给可以将其中继给客户端的DNS递归器。这个权威的DNS名称服务器是保存DNS记录的查找过程底部的服务器。将这些视为过程中的最后一站或最终权威的真相来源。

DNS查找与DNS解析器

DNS服务器返回DNS记录的过程称为DNS查找。它涉及从Web浏览器查询主机名到DNS服务器上的DNS查找过程，然后再返回。DNS解析器是处理DNS查找过程中第一步的服务器，它启动一系列步骤，最终将URL转换为用于加载网页的IP地址。

用户输入的主机名查询从Web浏览器传输到Internet，并由DNS递归解析器接收。然后，递归DNS服务器查询DNS根服务器，该服务器以.TLD服务器的地址响应负责存储域名的TLD服务器。

然后解析器向相应域名的TLD发出DNS请求，并接收域名服务器的IP地址。作为最后一步，递归DNS服务器查询域名服务器并返回IP地址以发送到Web浏览器。在这个DNS查找过程完成之后，浏览器可以通过HTTP请求请求单个网页。

这些步骤构成了一个标准的DNS查找过程，但可以通过DNS缓存来缩短它们。DNS缓存允许在浏览器、操作系统或远程DNS基础设施上本地存储DNS查找信息，这允许跳过某些步骤以加快加载速度。