DNS 与域名系统

人记域名（www.example.com），机器记 IP 地址，DNS（域名系统）就是两者之间的"电话簿"，负责把域名解析成 IP。它是每次网络访问的第一步，也是面试题"输入网址后发生什么"的第一环，同时支撑负载均衡与 CDN 调度。

DNS 解决什么问题

• 免记数字 IP：把 www.example.com 解析为 93.184.216.34 这样的地址。
• 负载均衡：一个域名配置多个 IP，服务器轮流返回，实现流量分发。
• 灵活迁移：更换机房或服务器只需改 DNS 记录，用户无感知。

域名的层次结构

域名用点分隔，从右往左层级逐级细化，形成一棵倒置的树：

        .            ← 根域
       com           ← 顶级域(TLD)
     example         ← 二级域(注册者持有)
        └── www      ← 主机/子域
完整域名: www.example.com.

顶级域分两类：通用顶级域（com、org、net）与国家/地区顶级域（cn、jp 等）。

DNS 服务器体系

服务器	职责
根域名服务器	只记录各顶级域服务器的地址，全球分布多组镜像
顶级域服务器	管理 com、cn 等顶级域下各权威服务器的地址
权威 DNS 服务器	真正保存某域名记录，返回最终解析结果
本地 DNS	用户侧递归入口，如运营商或公共 DNS（8.8.8.8）

解析过程：递归与迭代

用户发起查询后，本地 DNS 负责递归查询，而各级服务器之间是迭代查询：

客户端 ──递归──> 本地DNS
  本地DNS ──查询──> 根服务器 ──答: 去查 com 顶级域──> 本地DNS
  本地DNS ──查询──> com顶级域 ──答: 去查 example 的权威──> 本地DNS
  本地DNS ──查询──> 权威DNS ──答: www.example.com = 93.184.216.34
  本地DNS ──递归──> 客户端: 返回 IP, 并缓存结果

一次完整解析通常有多次往返，命中缓存则可大大缩短时间。

常用记录类型

记录类型	作用
A	域名 → IPv4 地址
AAAA	域名 → IPv6 地址
CNAME	域名 → 另一个域名（别名），常指向 CDN 域名
MX	指定邮件服务器，附优先级
NS	指定该域名由哪个权威服务器解析
TXT	任意文本，常用于域名归属验证与 SPF 反垃圾邮件

配置 CDN 的常见做法：把业务域名 CNAME 到 CDN 厂商提供的域名，由厂商按地域智能调度到就近节点。

缓存与 TTL

解析结果会被本地 DNS、浏览器、操作系统逐级缓存，每条记录带 TTL（生存时间）：

• TTL 短：修改后生效快，但权威服务器查询压力大；
• TTL 长：解析快、压力小，但域名迁移后旧 IP 会在缓存中滞留。

排查经验：改了 DNS 不生效，先看是否命中本地或运营商缓存（可用 ipconfig /flushdns 或 nslookup 指定公共 DNS 验证）。

小结：DNS 是一棵分布式域名树加一套缓存体系。掌握"域名层级、递归与迭代查询、A/CNAME/MX 等记录、TTL 缓存"四个要点，再动手敲几次 nslookup/dig，域名解析问题就不再神秘。