DNS 是做什么的

TCP/IP 课程介绍过计算机之间是如何用数字互相寻址的。没有人愿意为了看新闻或发邮件去背数字，因此互联网在你几乎所有的联网操作背后，都运行着一套“名称转数字”的查询系统：域名系统，也就是 DNS。Cloudflare 学习中心把它简单地称为“互联网的电话簿”。

一棵树，而不是一份单一的列表

根据 RFC 1034 的设计，DNS 围绕着“一个用于指代资源的一致命名空间”构建，被组织成“一种树状结构”，其中“树上的每个节点和叶子都对应一个资源集合”。在实践中，这棵树分为好几层，每一层负责一小部分名称：

• 根，位于树的最顶端，并不知道任何网站的地址，但它知道负责每个顶级域名（.com、.org 等等）的服务器是哪些。
• 顶级域名（TLD）服务器同样不知道你要访问的具体网站，但它知道负责该域名的权威服务器是哪一个。
• 权威服务器持有某个具体域名的真正答案：example.org 当前指向哪个 IP 地址。
• 解析器（或称递归服务器）是你的设备实际询问的服务器。它代替你完成沿树向下查找的工作，然后把答案缓存一段时间，这样就不必为每一次请求重复走一遍完整的查找过程。

Cloudflare 学习中心用一个图书馆的比喻来说明同样的道理：“递归服务器可以被看作一位图书管理员，被要求去图书馆里找一本特定的书”，而“根服务器是把人类可读的主机名翻译（解析）成 IP 地址的第一步……它相当于指向其他更具体地点的一份参考”。

追踪一次查询

1. 你的 Mac 向它配置好的解析器（通常由你的 ISP、Wi-Fi 路由器，或某个公共服务运营）询问一个名称背后的地址。
2. 如果解析器还没有缓存这个答案，它就会向某个根服务器询问该尝试哪个 TLD 服务器。
3. 它再向那个 TLD 服务器询问该尝试哪个权威服务器。
4. 它向权威服务器询问真正的答案，然后把答案返回给你的设备，并保留一份缓存以应对其他请求。

RFC 1035 定义了这些查询和答案的确切消息格式，并指出它们通常通过 UDP 或 TCP 的 53 端口传输。这次查询默认并不是保密的；下一课会讲谁能看到它，以及这为什么重要。

$ dig example.com

;; ANSWER SECTION:
example.com.		233	IN	A	104.20.23.154
example.com.		233	IN	A	172.66.147.243

这一条命令，就是这堂课讲的整个过程在大约十分之一秒内发生的样子：你的解析器沿着这棵树走了一遍（或者直接给出了一个缓存答案），并把名称背后的数字地址返还给了你。