DNS服务器是如何工作的？

    我们上网从打开浏览器开始，输入网址，按下回车，浏览器显示给你一个漂亮的网页，一切看上去都是这样自然。然而大学计算机网络老师告诉我们，ip是定位网络中主机的地址的。只有知道了ip地址才能访问对方主机也就是访问服务器，如果连服务器都无法访问，也就无从谈起怎么得到网页了。

    大多数同学都是知道的，存在一个将网址解析成ip地址的玩意——DNS服务器。可以理解为输入一个网址，返回一个ip，当然它也不单单是为了web应用而生，邮件应用也要靠它，输入一个邮件地址，返回一个优先级和邮件服务器网址和ip(优先级是因为有可能配置多级服务器)

    那么DNS到底是怎么工作的，身为程序员都有一颗追求底层的心。必须要一追到底！

    首先你打开你的电脑，一般都是windows系统

    如果要解析一个从未解析过的网址，首先通过操作系统的Socket库中方法将网址信息组装成一条请求消息发送到这台服务器上，然后DNS服务器根据这条消息，查询内置的表格，返回对应的结果。

    首先了解一下请求消息的格式:网址+class+类型

    网址就是你要转换成ip的网址，不用解释，class代表internet，现在基本都是IN，因为上世纪还存在除了internet之外的网络，类型代表是请求类型，到底是web应用的请求还是邮件应用的请求，web应用类型为A，address，邮件应用类型为MX。

    然后DNS服务器中有一个表格

    然后根据请求消息的值去和这个表一一对应，返回对应的响应结果。如果是MX类型，返回优先级和邮件服务器网址，网址还会自动解析成ip地址，如果上图显示

    好像到现在，网址解析成ip的问题已经解决了，但是好像还有个问题，如果这个DNS服务器没有这个地址所对应的响应数据咋办，返回为空咋办？

    这得说下网址得构成了，出现网址是因为ip地址太难记忆，没有网址可以形式化记忆如拼音，单词等等。网址一般由如下组成

xx.ss.cc.zz.tt.yy。一串字符串由点分割开来，每个小段称之为一个域，如www.baidu.com 这就代表com域，baidu域，www域

网址得组成和公司结构类似，上级管理一堆下级。在网址上就是com域下面得子域baidu域，baidu域下面子域www域。每一个域由一个DNS服务器管理(其实可以一个DNS管理多个域),上层域保管下层域对应的DNS服务器的ip，这样我们可以根据最高的域顺藤摸瓜的找到对应的网址，从而找到对应ip。例如www.baidu.com 首先找com，然后baidu，再找www

    但是这又有个问题，很多网址的结尾是不一样的，例如cn ，com，org。难道我要保存这些域的DNS所有服务器的IP嘛，我去哪里找他们，其实很多网址我们书写其实是不正确的，例如www.baidu.com正确写法应该是www.baidu.com.最后有个.这个点代表的根域，这个根域是最高域，管理着com，org，cn。这个根域也对应的根DNS服务器，全球一共有13个根服务器，这里是服务集群，不是说只有13个服务器（互联网的去中心化很重要啊）。

    这些根服务器已经内置到了各个计算机当中，最开始首先访问最近的DNS服务器如果找不到，就开始找根服务器，然后顺藤摸瓜的往下找，直到找到然后返回ip。值得注意的是每次请求和响应都是最近这个DNS服务器去请求，最终也由这个DNS服务器查询到ip地址返回给客户端。找到了之后DNS服务器和本地会缓存一份，下次再用就不需要重新查找。