DNS解析是互联网访问的第一步，无论是使用笔记本浏览器访问网站还是打开手机APP的时候，第一步必然要经过DNS解析流程。

DNS解析核心流程

1. 本地缓存查询

  1. 检查浏览器缓存 → 浏览器缓存近期访问的域名映射
  2. 检查系统缓存 → 查询本地 hosts 文件（如 /etc/hosts）
  3. 检查路由器缓存 → 家用路由器可能缓存 DNS 记录
  4. 检查本地 DNS 服务器缓存（如 ISP 提供的 DNS）

✅ 若缓存命中且未过期（根据 TTL），直接返回结果
❌ 若未命中，进入完整解析流程

2. 递归查询过程（客户端->本地DNS服务器）

sequenceDiagram
participant Client
participant LocalDNS
Client->>LocalDNS: 查询 www.example.com
LocalDNS->>RootServer: 请求根域名服务器
RootServer->>LocalDNS: 返回 .com TLD 服务器地址
LocalDNS->>TLD_Server: 请求 .com 服务器
TLD_Server->>LocalDNS: 返回 example.com 权威服务器地址
LocalDNS->>Auth_Server: 请求 www.example.com
Auth_Server->>LocalDNS: 返回最终 IP 地址
LocalDNS->>Client: 返回解析结果

  1. 根域名服务器查询

    • 本地 DNS 向根服务器（a.root-servers.net 等）发起请求
    • 根服务器返回 .com 顶级域（TLD）服务器的地址

  2. TLD 服务器查询

    • 本地 DNS 向 .com TLD 服务器查询
    • TLD 服务器返回 example.com 的权威 DNS 服务器地址

  3. 权威服务器查询

    • 本地 DNS 向 example.com 的权威服务器（如 ns1.example.com）请求

    • 权威服务器返回 www.example.com 的 A 记录（IPv4）或 AAAA 记录（IPv6）

3. 记录类型与响应

记录类型 作用 示例返回值
A IPv4 地址 192.0.2.1
AAAA IPv6 地址 2001:db8::1
CNAME 域名别名 cdn.example.com
MX 邮件服务器 10 mail.example.com
NS 权威 DNS 服务器 ns1.example.com

4. 关键技术点

  1. TTL（Time To Live）
    • 控制缓存有效期（如 3600 秒），过期后需重新查询
  2. DNSSEC
    • 通过数字签名验证响应真实性，防止 DNS 欺骗
  3. EDNS
    • 扩展 DNS 协议，支持更大的 UDP 数据包和客户端子网信息
  4. CDN 优化
    • 智能 DNS 返回离用户最近的服务器 IP（基于地理位置或 Anycast）

5. 优化建议

  1. 客户端侧
    • 配置多组 DNS 服务器（如 8.8.8.8 + 1.1.1.1）
    • 启用 DNS 预加载（浏览器 prefetch）
  2. 服务端侧
    • 合理设置 TTL（平衡缓存效率与变更灵活性）
    • 部署 Anycast DNS 提高可用性
  3. 安全加固
    • 使用 DoH（DNS over HTTPS）或 DoT（DNS over TLS）
    • 配置 DNSSEC 签名