dns 全称域名系统，是互联网最核心的基础服务之一，核心作用就是把人类容易记忆的域名转换成网络设备可以识别的 ip 地址，我们平时输入网址访问网站，背后全部依靠 dns 完成解析，如果没有 dns，用户就只能手动输入一串数字 ip 才能访问网站，使用体验会变得非常麻烦。这套系统是分布式层级架构，并不是单台服务器独立工作，解析请求会按照层级逐级查询，同时配套缓存机制提升解析速度，日常遇到的 dns 未响应 dns 异常解析慢等问题，本质都是这套系统某个环节出现故障。这份 dns 知识大全分享会从基础概念，解析流程，记录类型，常用公共 dns，常见故障，优化方法多个维度展开，兼顾新手入门理解和进阶实战使用，适合家庭用户办公网络运维人员学习参考。
dns 核心基础概念
域名是分层命名结构，从右向左层级依次降低，最右侧是根域，之后是顶级域，二级域，三级域。例如www.baidu.com，com 属于顶级域，baidu 是二级域名，www 是主机名。
dns 服务器分为四大类，分别是根域名服务器，顶级域服务器，权威域名服务器，递归解析服务器。
根域名服务器是整个 dns 体系最顶层，全球一共 13 组根服务器，负责指引查询请求去对应的顶级域服务器。
顶级域服务器负责管理 com cn net org 这类顶级后缀，收到查询之后，继续指向对应的权威域名服务器。
权威域名服务器保存域名真实的解析记录，是域名 ip 映射数据的源头，域名所有者可以在这里修改解析记录。
递归解析服务器就是我们日常使用的 dns，一般由运营商或者公共 dns 服务商提供，它代替用户完成整套逐级查询，最后把解析结果返回给终端设备，同时缓存查询结果。
dns 完整解析查询流程
| 阶段 | 执行动作 | 说明 |
|---|---|---|
| 本地缓存查询 | 终端优先读取本机 dns 缓存 | 如果之前访问过该域名，缓存还有效，直接返回 ip，不再向外发送请求 |
| 递归服务器查询 | 终端把请求发送给设置的递归 dns 服务器 | 也就是用户设置的运营商 dns 或者公共 dns |
| 根服务器查询 | 递归服务器向根服务器发起请求 | 根服务器返回对应顶级域服务器地址 |
| 顶级域查询 | 递归服务器访问顶级域服务器 | 顶级域服务器返回该域名对应的权威服务器地址 |
| 权威服务器查询 | 递归服务器访问权威域名服务器 | 获取域名最终的 ip 解析记录 |
| 结果返回与缓存 | 递归服务器把 ip 返回终端，同时保存缓存 | 后续相同域名请求可以直接读取缓存，减少跨网查询耗时 |
常见 dns 记录类型
A 记录 把域名指向 ipv4 地址，最常用的基础记录
AAAA 记录 把域名指向 ipv6 地址，适配 ipv6 网络环境
CNAME 记录 别名记录，把一个域名指向另外一个域名，不直接填写 ip
MX 记录 邮件交换记录，用来指定邮件服务器，收发邮件依赖这条记录
NS 记录 指定该域名由哪几台权威 dns 服务器负责解析
TXT 记录 文本记录，常用于域名所有权验证，反垃圾邮件校验
PTR 记录 反向解析记录，通过 ip 地址反向查询对应的域名
主流公共 dns 介绍
| dns 名称 | 主 dns 地址 | 备用 dns 地址 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 阿里公共 dns | 223.5.5.5 | 223.6.6.6 | 国内访问速度稳定，抗污染能力较好，家用推荐 |
| 114 公共 dns | 114.114.114.114 | 114.114.115.115 | 国内老牌公共 dns，兼容性强，适合普通网页访问 |
| 腾讯公共 dns | 119.29.29.29 | 182.254.116.116 | 解析速度快，支持安全拦截恶意网站 |
dns 缓存机制与 TTL
TTL 全称生存时间，是权威服务器给解析记录设置的有效期，单位是秒。在 TTL 有效期内，递归服务器和终端都会保留这份解析结果，不用每次都重新查询。当 TTL 到期之后，缓存失效，下一次访问就会重新发起完整解析。修改域名解析记录之后，不会立刻全网生效，需要等待原有缓存 TTL 过期，这就是很多人修改解析之后短时间还访问旧 ip 的原因。
dns 相关常见问题原理
解析缓慢，一般是递归 dns 节点拥堵，跨运营商查询，网络延迟高，每次解析等待时间变长。
dns 未响应，递归服务器宕机，网络链路阻断，防火墙拦截 dns53 端口请求，路由器 dns 转发卡死。
解析错误或者污染，查询请求被中间节点篡改，返回错误 ip 地址，网站打开错乱或者跳转到错误页面。
hosts 文件优先级高于 dns 解析，hosts 里面写死的解析记录，会优先覆盖 dns 查询结果，恶意软件经常篡改 hosts 造成异常。
dns 优化实用技巧
终端层面，可以手动替换速度更快的公共 dns，不再默认使用运营商 dns，降低解析延迟。
路由器层面，可以直接在 wan 口设置自定义 dns，局域网所有设备自动继承这个 dns，不需要每台设备单独修改。
运维层面，自建本地 dns 缓存服务器，适合公司多台电脑环境，减少重复外网查询，提升内网解析速度。
安全层面，可以开启 dns 安全过滤，拦截钓鱼网站恶意域名，降低终端中毒风险。
知识总结
dns 是互联网的目录系统，依靠分层分布式架构和缓存机制完成域名到 ip 的转换，理解解析流程和各类记录类型，就能看懂大部分 dns 相关故障。日常家用只需要掌握递归 dns 的选择，缓存刷新，公共 dns 替换，就可以解决绝大多数 dns 报错。进阶用户还可以学习解析记录修改，TTL 生效原理，反向解析，自建递归 dns 等内容，这份 dns 知识大全分享覆盖基础到进阶核心知识点，学习之后可以独立排查大部分网络解析类故障。
【常见问题】
问题 1 这份 dns 知识大全分享里面提到的 TTL 是什么作用
回答 1 在这份 dns 知识大全分享中，TTL 是解析记录生存时间，控制 dns 缓存保留时长，修改域名解析之后，需要等待 TTL 过期，新的 dns 解析记录才会全网生效。
问题 2 学习这份 dns 知识大全分享之后，为什么修改解析记录不能马上生效
回答 2 根据这份 dns 知识大全分享的原理，终端和递归 dns 服务器都会缓存旧解析记录，在 TTL 有效期内继续使用旧 ip，缓存到期之后才会重新向权威服务器获取新的 dns 解析结果。
问题 3 这份 dns 知识大全分享里面 A 记录和 CNAME 记录有什么区别
回答 1 按照这份 dns 知识大全分享的定义，A 记录是域名直接指向 ipv4 地址，CNAME 记录是域名别名指向另外一个域名，两种 dns 记录用途不一样，不能随意混用。
问题 4 这份 dns 知识大全分享里面递归 dns 服务器和权威 dns 服务器有什么不同
回答 1 这份 dns 知识大全分享明确区分，权威 dns 保存域名原始解析数据，递归 dns 代替用户完成逐级查询，我们电脑手机上填写的 dns 地址，一般都是递归 dns 服务器。
【免责申明】
本文属于 dns 知识科普分享内容，仅用于学习参考，不同地区运营商网络环境存在差异，公共 dns 服务会根据服务商策略调整，自建 dns 或者修改解析记录请遵守相关法律法规，本文不保证所有内容在全部网络环境完全适用，不对依据本文操作产生的任何网络问题或者法律风险承担责任。