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DNS工作原理解析
为了便于计算机之间的通信，人们需要对计算机命名和寻址，DNS(DomainNameSystem)就是一种用于解决这个问题的解析系统。DNS是一个分布式数据库系统，由很多台服务器分布在全球范围内，它们都扮演着DNS服务器的角色。DNS的主要目的是将人们熟悉自然语言表示的域名转换成计算机可理解的IP地址。
DNS包含了两个重要部分：命名空间和协议。命名空间在逻辑上划分成一个个层级，从根节点开始，下一级节点称为一级域名，比如：com、org，再下面是二级域名，比如：baidu.com、google.com，这样一层层划分下去。一级域名的下面又划分出了顶级域名和二级域名。不管域名层次结构的深度如何，在各级域名中的顺序都是从右到左的，而域名根节点是唯一的，标记为“.”。协议是指DNS服务器之间的通信协议，一般指的是DNS的查询协议。
当我们打开一个网页时，客户端需要发送DNS查询请求，向DNS服务器请求域名对应的IP地址，这个过程包含了以下步骤：
1.查找本地DNS缓存，如果存在则直接返回结果；
2.如果缓存中不存在，那么请求本地ISP的DNS服务器，它通常都会在其本地缓存中查找请求的记录。如果找到了，它就将记录返回给客户端，否则继续向上层DNS服务器发送查询请求；
3.如果本地ISPDNS服务器没有缓存对应的记录，则向根域名服务器发出请求，请求根域名服务器告知它所在的TLDs(top-leveldomain)服务器的地址；
4.客户端根据根域名服务器的响应，向相应的TLDs服务器发出请求，查询所需域名中处于TLDs后缀处的DNS服务器名称。例如，如果请求的域名是www.baidu.com，那么需要查询TLDs服务器com的地址；
5.TLDs服务器同样可以将请求转发到其它TLDs服务器，直到DNS服务器被找到。客户端获取到DNS服务器的地址，并向其发出请求；
6.DNS服务器根据自身存储的缓存或上一次查询结果，返回对应域名的IP地址给请求客户端。如果DNS服务器将域名的IP地址缓存下来，那么下次其他客户端请求同样的域名时，其查询速度将会更快。
从上面的过程可以看出，DNS查询请求的返回速度与查询的层次与层级的选择紧密相关。理论上，最快的查询方式因该是直接查询本地DNS服务器，但大部分情况下本地DNS服务器并没有缓存查询的结果，所以他右要去向其他上层DNS服务器查询。
DNS查询请求可能会面临如下的问题：
1.DNS污染：DNS污染等同于DNS缓存攻击。黑客或者有意为之的人往DNS服务器中塞入错误信息或以伪造DNS服务器的身份中转DNS查询请求，将正确的DNS查询结果转化为其他网站的IP，从而达到欺骗、窃取等目的。
2.DNS劫持：DNS劫持其实与DNS污染很类似，介质只是在表现上稍有区别。DNS劫持是工作在Internet边缘或Internet前端服务器之间，对访问请求进行某些修改或直接篡改服务器回送的响应，从而达到欺骗、篡改、阻挡等目的。
3.DDoS攻击：DDoS攻击可以利用DNS劫持、DNS污染等方法达到某个网站消失的目的，使其在网络上无法使用。
总之，DNS是互联网上的一项基础服务，它可以让我们以人类易于理解的方式为计算机进行命名和寻址，为互联网的畅通流畅提供了保障。但也面临着DNS污染、DNS劫持、DDoS攻击等风险，在使用DNS时需要注意安全问题，并在需要的时候进行相应的安全措施。