扒一扒 DNS 的前世今生
今天就來跟大家科普一下關於DNS的相關知識，講一講一個網址背後發生的一些故事。
簡單來說，DNS（網域系統）就是網域名稱和各種資料之間的一個映射表。最常見的映射就是把像
chatgpt.com 這樣的網域轉換成電腦能懂的IP位址。
當你把
chatgpt.com 敲進瀏覽器時，DNS
就會出馬，找到並回傳這個網域綁定的
IP 位址：
當然啦，這背後發生了很多事。在這篇文章裡，我們就來扒一扒它到底是怎麼運作的。
我希望這篇文章能比
ChatGPT 或
DeepSeek 講得還好懂，要是連它們都能寫得比我好，那我就太失敗了！
好了，閒話少說，咱們開始吧。
DNS 誕生前
在深入 DNS 之前，咱先看看它出現之前是啥情況。
在 80 年代現代網路出現之前，有個叫ARPAnet的玩意兒。它是當時第一個分組交換網絡，算是現代互聯網的老祖。
ARPAnet 用一個叫HOSTS.TXT的文件，把伺服器的網域名稱和網路位址（也就是 IP 位址）對應起來。
這份文件大概長這樣：
這個「主」
HOSTS.TXT 文件就一份，由史丹佛研究所
(SRI) 獨家維護。這慢慢就出問題了，為啥呢？
流量和伺服器壓力山大：所有設備都得找
SRI 的伺服器查名字，SRI
伺服器快被壓垮了。
名字撞車越來越頻繁：網路變大了，大家想用的好名字就那些，衝突越來越多。
檔案變得巨胖：檔案大小漲到了
100-200KB。現在看這點數據不算啥，但在
80 年代的基礎設施條件下，這已經是個大瓶頸了。
這些問題可太要命了，直接催生了
DNS 的誕生。
DNS登場
DNS 架構
DNS (網域名稱系統)最好理解成一個分散式的和層次化的系統。
啥意思呢？
分散式：意思是
DNS 運作在好多台互相連線的伺服器（也就是
DNS 伺服器）上。
層次化：DNS 組織成一個樹狀結構，上面的伺服器管著下面的伺服器。等一下講到 DNS 區域時再細說。
DNS 記錄
現在我們知道了，DNS
是一堆伺服器以樹狀結構組織起來，互相通訊。那這些伺服器存啥呢？
DNS 伺服器存的就是DNS
記錄。看個例子：
來詳細掰扯掰扯每個欄位是啥意思：
域名：就是網路上的域名，例如
chatgpt.com。注意結尾那個點
. 表示根域（通常可以省略）。
TTL：生存時間（單位秒）。意思是這個記錄你能在本地快取多久，過期了就得去問權威伺服器要新的。
類別：這玩意兒基本上總是IN，代表「網際網路」 (Internet)。還有別的類，像CH或HS，但現在基本上不用了。
類型：代表這條記錄存的是哪一類資料。最常見的類型有：
A：代表一個IPv4
位址。
AAAA：代表一個IPv6
位址。
CNAME：意思是規範名稱，就是給另一個網域取個別名。
MX：郵件交換器，指定誰來收這個網域的郵件（後面跟優先級，數字越小越優先）。
TXT：文字記錄，可以存任意文字（例如驗證資訊、安全性策略啥的）。
數據：你要查的那個資訊的真身。具體是啥完全取決於類型欄位。
DNS 區域
還記得我們說過
DNS 是個大樹嗎？
那麼，一個
DNS 區域就可以代表整棵樹、樹的一個分支、或是樹裡的一個節點。
在下面的示意圖裡，我圈出了兩個分支，標示為區域1和區域2。不過區域怎麼劃分其實蠻隨意的。
關鍵點在於：位於一個區域根部的那個
DNS 伺服器，負責管理它下面的所有伺服器。例如，example.com
這個伺服器就管著
hello 和 world（如果它們是子網域的話）。
DNS 伺服器
「DNS 伺服器」這個詞用得很寬泛，這也是我學 DNS 時最暈乎的地方之一。
簡單說，任何執行
DNS 軟體的伺服器都可以叫
DNS 伺服器。但有四種核心角色你必須知道：
權威網域名稱伺服器：這些伺服器存著它們負責的DNS
區域裡所有網域的官方
DNS 記錄。例如
.com 的權威伺服器就存所有以
.com 結尾網站的記錄。
遞歸解析器：一個專門幫客戶（例如你的電腦）查找
DNS 資訊的程序，還會把結果快取起來。例如客戶說“我要訪問
www.example.com”，遞歸解析器就把複雜的查詢過程全包了，最後直接給你回傳
example.com 的正確 IPv4
位址（A 記錄）。你的路由器或 ISP（像電信、聯通）提供的 DNS 伺服器通常就做這個活。
快取伺服器：專門用來存之前查過的
DNS 結果，這樣下次再問就能快速給答案。
轉發器：它自己不去查，而是把收到的
DNS 查詢請求 轉給另一個能查的伺服器（通常就是個遞歸解析器）去處理。
一台實體上的
DNS 伺服器可以同時做好幾樣活。例如，一個遞歸解析器通常也自備快取功能（也就是快取伺服器）。
DNS 查詢實例
術語講夠了，讓我們看個動圖（腦補一下）！看看這一切是怎麼配合工作的，請舉個栗子：一個客戶端第一次查詢
hello.world.com 的 IP 位址（A 記錄）。
請求內容是：A
hello.world.com? (意思是：hello.world.com
的 IP 是啥？)
接下來，就要進行遞迴
DNS 查詢了。過程大概是這樣的：
用戶端問路由器/本地DNS：「嘿，hello.world.com 的
IP 是啥？」(本地沒快取)。
本地DNS（遞歸解析器）開始工作：
先看看自己快取裡有沒有，沒有。
跑去問根網域伺服器：“.com
該找誰管啊？”
根伺服器回覆：「.com
的事歸這些
TLD 伺服器（頂級網域伺服器）管，位址是
X.X.X.X」。
問 .com
TLD 伺服器：“world.com
該找誰管啊？”
.com TLD 伺服器回覆：「world.com
歸這些權威伺服器管，位址是
Y.Y.Y.Y」。
問
world.com 權威伺服器：
“hello.world.com
的 IP 是啥？”
world.com 的權威伺服器回覆：「在這裡呢，hello.world.com
的 A 記錄是143.54.1.8」。
結果回傳與快取：
遞歸解析器拿到最終答案
143.54.1.88，開心地把它回傳給客戶端（一路經過路由器）。
這個結果會一路被快取：ISP
的解析器會快取它，你的路由器（如果支援）也可能會緩存，你的電腦作業系統也會快取。緩存多久？看記錄的
TTL 值，通常幾小時到幾天不等（例如
1 到 72 小時）。
連線建立：客戶端瀏覽器拿到
IP 位址
143.54.1.88，終於可以傳送
HTTP 請求到這個位址載入網頁了。
結語
DNS 這玩意兒挺繞的，倒不是因為它本身有多難，而是因為要搞懂的東西實在有點多。
即使有了這些概念解釋和實例演示，我們也只是掀開了
DNS 世界的一角。它在現實世界中能幹的事和帶來的影響，遠比我們在這裡講的豐富和深遠得多。