前言

DNS身为TCP/IP协议族的“高层”（第7层，顶层），专职互联网的翻译任务，是一位出色的“翻译官”。本文将和大家一起接近、了解这位我们每天都要接触多次的翻译专家。

基本概念

DNS（Domain Name System):域名系统，DNS其实就是一个分布式的数据库系统，它主要的功能是提供主机名和IP地址之间的转换功能。我们每天在浏览器上输入的网址，比如www.jianshu.com，当你敲击回车时，就开始使用DNS服务了。最早，在DNS还没被发明之现，所有的地址都由一个中枢主机名进行管理，在那个“上古”时代，因为网站十分的稀少，管理难度还可以操控，但随着互联网的野蛮式发展，网站数量骤增，这种中央工作模式开始暴露出响应慢、安全性等一系列的问题，DNS适时的出现了。

DNS是如何工作的

我们还是用例子来说明。

172.27.0.14是笔者的主机（简称A），183.60.83.19是笔者网络运营商的DNS服务器（简称B）。

首先A主机发出了需要访问www.jianshu.com的请求，但这个域名，在系统内部要本不知道你要访问什么，TCP/IP协议只认IP地址，就像人脸识别一样，换个人就会识别错误。此时就需要一个称职的翻译官，将适合人记录的域名翻译成IP地址。这时候DNS进场了。

DNS首先会查找本机有无对应的DNS记录，windows系统会通过windowssystem32driversetchosts文件查找，Linux会通过/etc/hosts文件查找。

host记录的格式如上，分为2个部分，前半部分是IP地址，后半部分是对应的域名。

如果host找不到记录，就会先发送DNS查询请求到指定的DNS服务器（这也就是为什么你的电脑为何必须指明DNS服务器地址的原因）。我们来看2条报文。

此时A通过54889端口（临时端口，使用UDP协议，如果你不清楚UDP协议是什么，请参考我的另一篇文档TCP和UDP，你要知道的123 (UDP篇）），和B主机的53端口通信，第1条报文是A主机发向B主机，+号表示递归查询，A表示查询类型，意思是需要查询IP地址，?表示这是一条查询报文。www.jianshu.com表示要查询的域名，33表示字节，UDP的首部长度是12个字节，域名长度为17个字节，查询类型和类占4个字节。

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简单解释下域名长度为何是17个字节，以小数点为分隔单位，第1个3表示www占3个字节，第2个7表示jianshu占7个字节，第3个3表示com占3个字节，最后一个置0,表示后域名结束。

现在来看第2条报文，这是B服务器的响应报文，3/0/0表示返回了3资源记录(Resource Record)，第2个0表示返回0条授权回答，第3个0表示返回了0条附加记录（一般都是0)。第1条资源记录类型为CNAME（域名规范名称）,第2条就是A记录，表示返回对应CNAME的IP地址，第3条也是A记录返回的是该域名的另一个IP地址。有时候甚至可能返回N条A记录，这是因为使用了负载均衡技术，目的是增加服务提供的可靠性和并发处理能力。此时DNS系统已经拿到了www.jianshu.com对应IP地址记录，即完成了翻译任务，并将其返回给系统，系统拿到了IP地址，将访问网页的请求进行打包封装，并指定报文的目的地址为刚刚获取到的域名对应IP地址，数据就顺利的发送到目的主机了。

至于DNS服务器是如何查询到域名IP地址的，和前面提到的递归查询有关，后续有机会再跟大家汇报。