草稿:域名系统

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域名系统（英语：Domain Name System，缩写：DNS）是互联网的一项基础服务，作为将域名和IP地址相互映射的分布式数据库，使人能够使用易于记忆的域名而非数字形式的IP地址访问互联网资源^[1]。DNS使用TCP和UDP协议的53端口进行通信^[2]，其设计采用层次化、分布式的架构，确保全球互联网的可扩展性和可靠性。

历史发展编辑  编辑源代码

DNS最早于1983年由美国计算机科学家保罗·莫卡派乔斯（Paul Mockapetris）在南加州大学信息科学研究院提出，原始技术规范发布于RFC 882和RFC 883^[3]。1987年，RFC 1034（域名概念与设施）和RFC 1035（域名实现与规范）对DNS技术规范进行了重要修正和完善，这两份文档成为现代DNS系统的基础标准^[4]^[5]。DNS的发明解决了早期互联网使用HOSTS.TXT文件进行主机名映射时面临的可扩展性问题，为互联网的快速增长奠定了基础^[6]。

层次结构编辑  编辑源代码

DNS域名空间采用倒置树状层次结构，从根域开始逐级向下划分^[7]：

根域（Root Domain）：位于层次结构顶端，用空标签或尾部点号（.）表示，是所有域名的起点^[8]</ref>
顶级域（Top-Level Domain, TLD）：根域之下的第一级域名，分为通用顶级域（gTLD，如.com、.org、.net）和国家和地区顶级域（ccTLD，如.cn、.uk、.jp）^[9]</ref>
二级域（Second-Level Domain）：顶级域之下的域名，通常由组织或个人注册使用（如 wikipedia 在 wikipedia.org 中）
子域（Subdomain）：二级域或更低级别域下的进一步划分（如 zh.wikipedia.org 中的 zh）

域名从右向左阅读，级别逐级降低，例如在域名zh.wikipedia.org中，org是顶级域，wikipedia是二级域，zh是三级域^[10]</ref>。

DNS服务器类型编辑  编辑源代码

根据功能和管辖范围，DNS服务器可分为四类^[11]：

根域名服务器（Root Name Server）：最高级别的DNS服务器，负责返回顶级域的权威服务器地址。全球由12个独立组织运营13个根标识（A至M），实际物理节点超过1,000台，通过任播（Anycast）技术分布在全球各地^[12]^[13]
顶级域名服务器（TLD Name Server）：负责管理特定顶级域（如.com、.cn）下的域名信息，返回权威域名服务器地址
权威域名服务器（Authoritative Name Server）：存储特定域名区域（Zone）的完整DNS记录，对所管辖域名提供权威解析
递归解析器（Recursive Resolver）：通常由互联网服务提供商（ISP）或公共DNS服务（如Google DNS、Cloudflare DNS）提供，代表客户端完成完整的DNS查询过程并返回最终结果^[14]

查询过程编辑  编辑源代码

DNS查询分为递归查询和迭代查询两种方式^[15]：

递归查询：客户端向递归解析器发起请求后，解析器负责完成全部查询过程，客户端只需等待最终结果。本地DNS服务器与客户端之间通常采用递归查询
迭代查询：DNS服务器收到查询请求后，若无法直接回答，会返回一个"最佳线索"（如更接近目标的服务器地址），由查询方自行向该服务器继续查询。DNS服务器之间通常采用迭代查询

典型解析流程：用户输入域名 → 本地递归解析器检查缓存 → 若未命中则向根服务器查询 → 根服务器返回对应TLD服务器地址 → 递归解析器向TLD服务器查询 → TLD服务器返回权威服务器地址 → 递归解析器向权威服务器查询 → 获取IP地址并返回给用户^[16]。DNS服务器普遍采用缓存机制，将查询结果临时存储以提高后续相同查询的响应速度并减轻上级服务器负载^[17]。

DNS记录类型编辑  编辑源代码

DNS资源记录（Resource Record, RR）存储域名与各类资源的映射关系，常见类型包括^[18]：

A记录（Address Record）：将域名映射到IPv4地址，是最基本的DNS记录类型
AAAA记录：将域名映射到IPv6地址
CNAME记录（Canonical Name Record）：将一个域名指向另一个规范域名，实现别名功能
MX记录（Mail Exchange Record）：指定接收电子邮件的邮件服务器地址及优先级
NS记录（Name Server Record）：指定负责该域名区域的权威DNS服务器
TXT记录（Text Record）：存储任意文本信息，常用于域名验证、SPF邮件认证等
SOA记录（Start of Authority Record）：标识区域的权威信息，包含主服务器、管理员邮箱、序列号等元数据
PTR记录（Pointer Record）：用于反向DNS查询，将IP地址映射回域名

传输协议编辑  编辑源代码

DNS主要使用UDP 53端口进行常规查询，因其无连接特性可提供更快的响应速度；当响应数据超过512字节（如DNSSEC签名数据）或进行区域传输（Zone Transfer）时，改用TCP 53端口以确保数据完整传输^[19]^[20]。这种同时使用两种传输协议的设计在TCP/IP协议栈中较为特殊，体现了DNS对效率与可靠性的平衡考量。

DNSSEC安全扩展编辑  编辑源代码

域名系统安全扩展（Domain Name System Security Extensions，缩写DNSSEC）是互联网工程任务组（IETF）制定的安全协议扩展，于2005年通过RFC 4033、RFC 4034和RFC 4035标准化^[21]^[22]。DNSSEC通过数字签名和公钥加密技术为DNS数据提供来源认证和完整性保护，有效防范DNS缓存污染、DNS欺骗等攻击，但不提供数据加密或隐私保护^[23]。部署DNSSEC需要域名注册者、注册局和解析器三方协同支持，目前全球主要顶级域和大量二级域名已启用该技术。

根服务器系统管理编辑  编辑源代码

全球根服务器系统由12个独立的根服务器运营商（Root Server Operator）共同维护，每个运营商负责管理一个或多个根标识^[24]。互联网名称与数字地址分配机构（ICANN）负责管理L根（l.root-servers.net），并运营超过165个ICANN管理的根服务器（IMRS）节点，分布在全球各地包括中国上海^[25]。根区数据（Root Zone）的维护由ICANN协调，经美国商务部国家电信和信息管理局（NTIA）授权，确保全球DNS解析的一致性和权威性^[26]。

[1] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D%E7%B3%BB%E7%BB%9F

[2] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D%E7%B3%BB%E7%BB%9F

[3] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E4%BF%9D%E7%BD%97%C2%B7%E8%8E%AB%E5%8D%A1%E6%B4%BE%E4%B9%94%E6%96%AF

[4] ttps://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1034.txt

[5] ttps://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1035.txt

[6] ttps://www.icann.org/resources/pages/dns-2022-09-13-zh

[7] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D%E7%B3%BB%E7%BB%9F

[8] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D

[9] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D

[10] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D

[11] ttps://help.aliyun.com/zh/dns/basic-concepts-dns2-0

[12] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E6%A0%B9%E7%B6%B2%E5%9F%9F%E5%90%8D%E7%A8%B1%E4%BC%BA%E6%9C%8D%E5%99%A8

[13] ttps://www.icann.org/root-server-system-zh

[14] ttps://www.cloudflare.com/zh-cn/learning/dns/what-is-recursive-dns/

[15] ttps://www.cloudflare.com/zh-cn/learning/dns/what-is-dns/

[16] ttps://info.support.huawei.com/info-finder/encyclopedia/zh/DNS.html

[17] ttps://www.cloudflare.com/zh-cn/learning/dns/what-is-recursive-dns/

[18] ttps://docs.dnspod.cn/dns/help-type/

[19] ttps://learn.microsoft.com/zh-cn/windows-server/networking/dns/network-ports

[20] ttps://blog.csdn.net/timonium/article/details/116489429

[21] ttps://www.rfc-editor.org/rfc/rfc4033.txt

[22] ttps://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%9F%9F%E5%90%8D%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%89%A9%E5%B1%95

[23] ttps://www.icann.org/resources/pages/dnssec-what-is-it-why-important-2019-03-05-en

[24] ttps://www.icann.org/zh/system/files/files/root-server-system-infographic-24feb22-zh.pdf

[25] ttps://www.icann.org/zh/announcements/details/first-icann-managed-root-server-instance-installed-in-shanghai-3-9-2019-zh

[26] ttps://www.icann.org/resources/pages/unique-authoritative-root-2012-02-25-en

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历史发展 编辑 编辑源代码

层次结构 编辑 编辑源代码

DNS服务器类型 编辑 编辑源代码

查询过程 编辑 编辑源代码

DNS记录类型 编辑 编辑源代码

传输协议 编辑 编辑源代码

DNSSEC安全扩展 编辑 编辑源代码

根服务器系统管理 编辑 编辑源代码

历史发展编辑编辑源代码

层次结构编辑编辑源代码

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