DNS问答
DNS用来干什么？
域名系统DNS用来把互联网中的主机名字转换为IP地址。
为什么要转换呢？
因为IP地址长度是固定的（32位），在通信中更好处理。
那为什么不直接使用IP地址呢？
因为IP地址不容易记忆。
DNS具体怎么工作的呢？
DNS是一个分布式数据库系统，采用客户端服务器方式。数据库中存放的记录是域名与IP地址之间的对应关系。我们想要知道一个域名对应的IP地址，就向域名服务器发出请求，希望得到响应，响应的内容就是IP地址，当然也可以包含一些其他信息。看下面的图，这是DNS的查询过程。
简单的总结这个过程：主机访问m.xyz.com，为了解析域名得到IP地址，向域名服务器发出了请求（步骤1），最后得到了结果（步骤8）。
这里有需要注意的两个查询方式：
- 递归查询：主机向本地域名服务器查询一般采用递归查询。如果本地域名服务器不知道被查询的域名地址的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，向其他根域名服务器发出请求，替主机继续查询。查询结果要么是IP地址，要么报错，表示无法查询到结果
- 迭代查询：本地域名服务器向根域名服务器查询通常采用迭代查询。当根域名服务器收到请求，要么给出IP地址，要么告诉本地域名服务器“你下一步应该去哪一个域名服务器进行查询”。让本地域名服务器继续进行后续的查询，而不是替本地域名服务器查询。本地域名服务器也可以采用递归查询，就像上图右边的查询过程，取决于最初的请求报文中的设置。
上面的本地域名服务器、根域名服务器、顶级域名服务器以及权限域名服务器都有什么区别吗？
理论上只需要一台域名服务器，但是由于互联网规模很大，一台机器是负荷不了的，一旦出现故障，就整个瘫痪。因此，互联网就采用层次树状结构的命名方法，并适用分布式的域名系统DNS。
域名
先来看一下域名这个概念：域名是指为了识别主机名称和阻止结构名称的一种具有分层的名称。例如
kusa.ac.jp
kusa 仓敷艺术科学大学
ac 表示大学
jp 表示日本
级别是从左到右依次下降。最右边的是顶级域名，域名可以划分子域，比如还如co.jp表示日本企业。子域还可以继续划分，从而形成了顶级域，二级域，三级域等等。
总结：域名只是一个逻辑概念，跟物理地点没有关系。
域名服务器
要管理整个域名系统，DNS采用了划分区的方法。
一个服务器所负责管辖的范围叫做区（zone）。每个区的节点必须是能够连通的。每一个区设置相应的权限服务器，用来保存该区中所有主机的域名和IP地址的映射。
区是“域”的子集。
按照上图划分区，反映出了DNS的分布式结构。
一层域名服务器注册着下一层域名服务器的IP地址。
根域名服务器中注册顶级服务器的IP地址。
顶级域名服务器中注册权限域名服务器的IP地址。
所有域名服务器都必须注册着根域名服务器的IP地址。(IP地址查询从根域名开始进行)
本地域名服务器
上面域名服务器没有列出本地域名服务器。本地域名服务器并不属于域名服务器层次结构，但是又非常重要。主机发出DNS查询请求，请求会发送给本地域名服务器。
每一个互联网服务提供者ISP、或者一个大学，或者一个大学的系，都可以有一个本地域名服务器。本地域名服务器一般距离用户较近，一般不超过几个路由器的距离。
解析器
进行DNS查询的主机或者软件叫做DNS解析器。用户所使用的个人电脑就属于解析器。
一个解析器至少注册一个以上域名服务器的IP地址。
如何优化DNS查询呢？
高速缓存，存放最近查询过的域名以及从何处获得域名映射信息的记录。
例如如果本地域名服务器缓存着主机需要查询的域名的IP地址，直接把缓存结果告诉用户，而不需要再向根域名服务器发送请求。如果本地域名服务器没有缓存被查的域名的记录，而是存着顶级域名服务器的IP地址，可以不向根域名服务器发出请求，直接向顶级域名服务器发送请求。
缓存的内容需要定时清理，域名服务器为每项内容都设置有计时器并处理超时的项。
主机也需要进行缓存，许多主机在启动时从本地域名服务器下载名字和地址的全部数据库，维护存放自己最近使用的高速缓存，只有在缓存中找不到记录时才使用域名服务器。DNS使大多数名字都在本地进行解析，仅少量解析需要在互联网上通信，因此DNS系统的效率很高。
DNS可以存储除了IP地址的其他信息吗？
DNS系统中，常见的资源记录类型有：
- 主机记录（A记录）：RFC 1035定义，A记录是用于名称解析的重要记录，它将特定的主机名映射到对应主机的IP地址上。
- 别名记录（CNAME记录）: RFC 1035定义，CNAME记录用于将某个别名指向到某个A记录上，这样就不需要再为某个新名字另外创建一条新的A记录。
- IPv6主机记录（AAAA记录）: RFC 3596定义，与A记录对应，用于将特定的主机名映射到一个主机的IPv6地址。
- 服务位置记录（SRV记录）: RFC 2782定义，用于定义提供特定服务的服务器的位置，如主机（hostname），端口（port number）等。
- NAPTR记录：RFC 3403定义，它提供了正则表达式方式去映射一个域名。NAPTR记录非常著名的一个应用是用于ENUM查询。
参考
1、《计算机网络》--谢希仁
2、《图解tcp/ip》
