一、域名与IP地址

互联网的每一台主机都是由IP地址来标识位置的，IP地址要么是纯数字，要么就是数字加字母。要记下来实在是太痛苦了，于是就有了将IP地址就和域名关联起来，我们只需要记下域名就可以了。在浏览器里我们都是输入域名得到相应网页内容的，而不是输入IP地址。但是计算机只能识别IP地址并进行定位，于是就需要进行域名转换IP地址这个过程，这个过程就是DNS域名解析。
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二、域名结构树

域名是按照层级划分的。以B站——www.bilibili.com为例子，从左到右解读这个域名。

首先，是www。www其实是主机名，同样的还有mail、member、space等等主机名，这些主机名其实非常方便我们记忆。比如www我们知道是访问主站的，mail是与邮箱有关，member是与会员有关的页面。
接着，它们的后面都跟着.bilibili，也就是都隶属于bilibili域名统一管理。类似的，qq也是这么一回事，www访问主站，mail访问qq邮箱，还有非常多网页都是以这样的形式。
最后，bilibili后面跟着.com，有很多网页都是跟着.com，因为都隶属于com域名来进行管理。常见的还有.cn、.net等等。
那么对于.com 、 .cn 、 .net这与域名又是谁来管理呢？域名是由点来进行划分的，所以域名的最后也是要有一个点.来分割的，但是因为最后都是由根来统一管理，就没必要在全部域名的最后写.root，所以直接把根用点.表示，而一般我们都会把这个点给忽略掉。

完整的域名结构树表示如下。
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三、域名服务器

由域名结构树可以看到，最顶部是由一个点.来表示的，那么就有一个问题，底下这么多域名最终都会聚由一个根管理能行嘛？实际下这个根是由一群服务器组成的，由国际组织iana负责管理。
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如上图，这群服务器仅仅只用了13个不同的域名，这13个域名从a到m开头，这13个根域名服务器是由12个独立机构运营的。注意是是13个域名，不是13台机器。那么究竟目前有多少台机器负责根域名服务器的工作呢？大概有1467台。13个域名，但有1400多个节点，也就意味着绝大部分节点的IP地址是一样的。那我们如何与最近一个节点取得联系呢？答案就是任播。采用这种技术，当我们向根域名服务器进行联系时，就能找到离我们最近的根域名服务器了。
根域名服务器会管理.com 、 .cn 、 .net这些域名服务器，它们被成为顶级域名服务器，也就是Top Level Domain，简写TLD。
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顶级域名服务器会分别管理各自的域名服务器，比如上面提到的bilibili和qq，这些服务器叫权限域名服务器或者权威域名服务器。
权威域名服务器就会管理各自的主机，当然实际网络中的管理层次会更复杂。

四、域名解析过程

假设现在我们用浏览器访问B站，在地址栏输入域名后，

浏览器首先需要看看自己浏览器缓冲中有没有对应的IP记录，如果有，解析结束；
如果浏览器缓存没有（没命中），接着查询一下主机本地文件里面有没有对应记录，就是hosts文件，如果有记录就没必要进行后面的步骤了。
假设还没命中域名，浏览器就会调用解析器，以通过域名获取IP地址的代码。解析器可以帮助浏览器调用系统的网络功能，它其实就是一段程序，如gethostbyname。解析器就相当于DNS客户端，DNS客户端需要向DNS服务器查询IP地址。通常我们在网络设置里可以查到自己的DNS服务器地址，DNS客户端就会向此地址发起解析请求。如果没有这个地址，或者DNS服务器地址设置错误，但是又可以上网，就会出现可以上QQ但不能浏览网页的情况，因为QQ是直接使用IP地址访问服务器的。

这台DNS服务器一般是离我们最近的，由ISP负责管理。ISP就是互联网服务提供商，常见的有中国电信和中国网通等。本地DNS服务器（LDNS）在收到请求后会查看自己的缓存，如果有就直接返回IP地址，并且会标注非权威non-authoritative。毕竟本地DNS服务器并不像.com控管域名，只是帮我们走走流程而已。
如果LDNS没有缓存，就会向根域名服务器（Root Server）发起请求。
根域名服务器返回给LDNS一个所查询域的主域名服务器（gTLD Server，国际顶尖域名服务器，如.com .cn .org等）地址
此时LDNS再发送请求给上一步返回的gTLD
接受请求的gTLD查找并返回这个域名对应的Name Server的地址，这个Name Server就是网站注册的域名服务器
Name Server根据映射关系表找到目标ip，返回给LDNS
LDNS缓存这个域名和对应的ip
LDNS把解析的结果返回给用户，用户根据TTL值缓存到本地系统缓存中，域名解析过程至此结束

这里任以访问bilibili为例，整个过程表示如下。要注意的是解析器与本地DNS服务器之间用的是递归方式传输，传递以后回归，意思是发送数据以后最终返回结果给我就可以了；而本地DNS服务器和三层服务器之间用的迭代方式传输，也就是第一步得到什么，然后第二个，接着第三步。
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