基本概念：
域名和IP地址用于唯一标识某一台计算机或计算机组的位置（数据传输时）
人类可直接读取域名含义
机器可直接读取IP地址数串
DNS是将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库系统，由许多域名服务器（IP域名映射的数据库）
搭载域名系统的机器称之为域名服务器，域名服务器记录了IP地址与域名的映射。
实用角度：DNS系统是个黑箱，实现域名到IP地址的查找。 系统内部是各级服务器构成的 缓存-迭代查询二层结构。
三层缓存机制：
- 查找浏览器缓存（即DNS解析器缓存），是否缓存过此映射
- 查找操作系统缓存—本地hosts文件
- 查找本地DNS服务器缓存： 每个居民区，机构都有一台本地DNS服务器，由ISP提供（网络服务提供商如电信移动网通）。当主机与ISP相连时，ISP提供主机的IP地址。
80%的查询在缓存层就完成了，不需要向DNS服务器系统发出查询
三层查询机制（DNS服务器体系）–在没有缓存的情况下，DNS解析器执行查询功能
- 根服务器
- 顶级域名服务器：如com,gov,cn
- 权威服务器：大公司/学校组织将自己的域名-IP地址映射添加进自己的权威DNS服务器中，也可以插入服务提供商的权威服务器中。 如baidu,google
整体过程
迭代查询过程
查询方式：
客户机与本地服务器进行递归查询，本地服务器与DNS服务器系统进行迭代查询。
递归：就是把一件事情交给别人，如果事情没有办完，哪怕已经办了很多，都不要把结果告诉我，我要的是你的最终结果，而不是中间结果；如果你没办完，请你找别人办完。 递归：一层层传递，回归最终结果。
迭代：我交给你一件事，你能办多少就告诉我你办了多少，然后剩下的事情就由我来办。 一代办一点事，一代一代的办完叫迭代。
消息记录：
格式- 4元组 （Name ,Value, Type, TTL）
1.A（Address）指定主机名（或域名）对应的IP地址记录 域名-IP地址 （baidu.com，202.123123， A）
2.NS（name server）记录是指定由哪个DNS服务器解析你的域名。 域名-你的权威服务器域名 （foo.com, dns.foo.com, NS）
3.MX记录 ：MX（Mail Exchanger）邮件服务器别名 如： (f00.co, mail.bar.foo.com, MX)
4.CNAME:为域名添加别名，简化省略子域。 (foo.com, relay1.bar.foo.com, CNAME)
TTL：Time To Live ，生存时间，表示DNS记录在DNS服务器上的缓存时间，时间越长对于服务器的压力越小，时间越短表示服务器需要重新查询并生成缓存的频率越高，压力越大。
DNS报文—查询，响应模式
问题一：为何使用分布式而不使用集中式数据库记录映射关系？
集中式缺点：单点失败-总点崩溃全局崩溃，需要分节点
流量：访问数几十亿太多，需要分流
距离：设在美国，中国访问就需要光缆。 集中式不可伸缩。
问题二：为什么需要缓存机制？
减少查询流量，减少查询时间。
一个学校用一台代理服务器，各个PC机要获得的IP地址都通过代理服务器去访问域名查询体系，然后将查询过的缓存下来 –格式为 ip地址—域名
如-172.16.3.36 www.baidu.com
定期更新：定期会删除所有已存储的缓存，重新缓存。–预防IP-域名对应关系发生改变更新。
问题三：URL与域名的区别
URL包括域名，浏览器将接收到的url中抽取出域名字段，就是访问的主机名，比如http://www.baidu.com/，并将这个主机名传送给DNS应用的客户端。
问题四：如何注册域名
不需要知道服务器的IP地址， 服务器的IP地址存储在权威服务器里。 只需要知道服务器的域名，权威服务器的域名，权威服务器的IP地址。
问题五：DNS基于DUP建立连接？
DNS运行在UDP上，各级DNS服务器建立的是UDP连接。DNS虽然是应用层协议，但实质上是为其他应用层协议提供服务的， TCP三次握手太费时间，UDP只需要传输一条记录，（域名-ip）建立连接迅捷。
- 输入域名
- 本地服务器与DNS服务器系统（如根服务器）建立UDP连接
- DNS协议：发送查询报文，收到回复。（收到顶级域名服务器的IP地址）…重复建立UDP连接， DNS协议通信的迭代过程
- 得到最终目标服务器端IP地址，客户端找到目标IP地址
- 建立TCP连接
- 发送HTTP协议
完整过程例子：
在浏览器中敲下www.baidu.com后域名解析的过程
1.查找三级缓存
检查浏览器缓存中是否缓存过该域名对应的IP地址
注意：缓存不仅有大小限制，还有时间限制
如果浏览器缓存中没有找到IP，那么就继续查找本机系统是否缓存过IP（hosts文件）
本机上无法完成解析，DNS解析器就向本地域名解析服务器系统发出域名解析的请求，查找本地DNS服务器缓存
2.三级迭代查询
本地DNS域名解析器没有完成解析的话就向根域名服务器发起解析请求（根服务器IP地址“.“存储在本地服务器中）
根域名服务器将对应的顶级域名服务器的IP地址发送给本地域名服务器(com)
本地域名服务器向顶级域名服务器发送请求（请求格式， 头部消息行）
顶级域名服务器根据需要解析的域名找到该域名对应的权威（授权）域名服务器（baidu.com）
授权域名服务器返回Ip地址给本地服务器(202.192.21)
3.缓存查询结果
本地域名服务器缓存解析结果<缓存时间由TTL控制>–一般为2天
本地域名服务器将解析结果返回给用户，用户系统缓存IP地址
