DNS(域名系統)中的地址解析


DNS(域名系統)是網際網路基礎設施的一個重要組成部分,它將人類可讀的域名轉換為計算機可讀的數字,稱為 IP 地址。當您在 Web 瀏覽器中輸入網站地址時,DNS 會將其轉換為 IP 地址,例如 126.32.0.36(假設)此 IP 地址用於計算機標識,然後它們相互通訊。

將域名轉換為 IP 地址的過程稱為地址解析。地址解析在網際網路的執行中起著至關重要的作用,因為它使使用者能夠使用易於記憶的域名而不是複雜的 IP 地址來訪問網站。

地址解析過程

此過程涉及從終端使用者的計算機開始,最後到請求域的權威 DNS 伺服器的幾個步驟。讓我們逐步瞭解這些步驟。

1. 本地 DNS 查詢

地址解析過程的第一步是本地 DNS 查詢。當用戶在 Web 瀏覽器中鍵入域名時,他們的計算機首先檢查其本地 DNS 快取以檢視其是否已擁有相應的 IP 地址。如果找到 IP 地址,瀏覽器可以立即建立與網站的連線。但是,如果找不到 IP 地址,則計算機將繼續執行下一步。

2. 遞迴 DNS 查詢

如果在本地快取記憶體中找不到 IP 地址,則使用者的計算機會向解析器 DNS 伺服器傳送遞迴查詢。解析器通常由使用者的 ISP(網際網路服務提供商)或公共 DNS 提供商(如 Google DNS 或 OpenDNS)提供。

解析器 DNS 伺服器一旦獲得與域名關聯的 IP 地址,就會將此資訊儲存在快取記憶體中以備將來參考。如果多個使用者訪問相同的域名,解析器 DNS 伺服器還可以將此資訊提供給其他使用者以加快訪問域名的過程。

3. 查詢頂級域名 (TLD) DNS 伺服器

根 DNS 伺服器響應遞迴查詢時,會返回負責請求域的 TLD 的 TLD DNS 伺服器的 IP 地址。遞迴解析器收到負責請求域的 TLD DNS 的 IP 地址後,它會向該伺服器傳送查詢,以請求該域的權威 DNS 伺服器的 IP 地址。

4. 權威 DNS 伺服器查詢

然後,TLD 伺服器將所需域的權威 DNS 伺服器的 IP 地址返回給解析器伺服器。可以提供域名 IP 地址並擁有其最新資訊的 DNS 伺服器是權威 DNS 伺服器。

需要注意的是,如果權威 DNS 伺服器沒有關於域名的最新資訊,它會將查詢轉發給其他 DNS 伺服器,直到找到最新的資訊。這確保使用者始終被定向到他們嘗試訪問的域名的正確 IP 地址。

5. IP 地址響應

請求域的權威 DNS 伺服器從解析器伺服器接收查詢,並回復域名的 IP 地址。解析器快取 IP 地址並將其傳輸回用戶的計算機後,使用者現在可以使用 IP 地址訪問網站。

從權威 DNS 伺服器接收 IP 地址後,解析器將其資訊快取在其記憶體中以備將來使用。這有助於加快 DNS 查詢過程。對於即將到來的相同域名的查詢。值得注意的是,DNS 解析過程通常對使用者來說是透明的。使用者只需要在他們的 Web 瀏覽器中輸入域名即可訪問所需的網站。

6. TTL(生存時間)

除了 IP 地址響應外,解析器伺服器還會返回 TTL(生存時間)編號。TTL 指示解析器和其他 DNS 伺服器可以在其過期之前儲存 IP 地址的時間長度。當 TTL 到期時,解析器必須執行新的 DNS 查詢以獲取最新的 IP 地址。

結論

地址解析是 DNS 的一項重要功能,它使使用者能夠使用易於記憶的域名來訪問網站。地址解析過程包括幾個步驟,例如遞迴查詢、快取和 TTL(生存時間),全球數百萬個 DNS 伺服器遍佈全球,DNS 基礎設施廣泛分佈,對網際網路的執行至關重要。如果沒有 DNS,使用者訪問網站將極其不便和不切實際,因為他們必須記住並使用複雜的 IP 地址。地址解析過程確保使用者能夠快速可靠地訪問他們所需的網站。

更新於:2023年5月5日

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