我们都知道IP可以确定一台计算机在Internet上的唯一地址，但人对数字的感知有限，因此为了方便网络中计算机的访问，便给每台计算机和IP建立一个映射关系，访问主机时只需输入主机名就可以了，就像我们的***一样，日常生活中，总不能用***号去称呼每一个人吧。早期TCP/IP网络中，这种名称解析工作通过hosts文件完成，但hosts文件是一个纯文本文件，在小型网络中，还可以满足人们的使用，但在Internet中，如果用hosts文件维护所有主机和IP之间的关系，显然是不合理的，因此DNS便应运而生。

DNS是Internet的一项核心服务，采用层级（树状）和划分域的方式管理各主机。最早被保罗提出时，我们输入的主机地址最后必须加一个小数点.结尾，经过后期的优化，这个小数点可以省略。这个小数点就是根域，通过顶级域、二级域、主机名构成一个倒置的树状结构，组织成一个域名空间。到目前为止，全球共有13个根域，由Internet名称注册授权机构管理。顶级域分为三种类型：组织域，如：.com、.net、.org、.gov、.edu等；国家域：.cn、.us等；反向域：.in-addr-arpa，这些域不允许个人或组织注册。二级域是指那些注册到个人、组织或公司的名称，相当于承包到户。而主机名是最最底层的域名空间。由主机名加DNS后缀共同组成FQDN（Full Qualified Domain Name，完全合格域名空间），例如域名www.luyouqiwang.com，www是其主机名，luyouqiwang.com是其DNS后缀。

那么DNS服务是如何工作的呢？当我们在地址栏中输入一个地址时，计算机首先查询的是hosts文件（/etc/hosts），当找不到主机时，会去本地dns缓存去查找，无果后，再请求DNS服务器，

DNS服务器是如何工作的呢？当DNS服务器收到查询请求时，会遍历其数据库文件，最后要么响应一个查询成功的回复给客户端，要么返回查询失败的回复；这便是递归查询。当DNS服务器在自己的缓存区找不到主机时会直接请求根域，由根域响应其子域的IP，子域继续查询它的下一级域，直到找到拥有该域名的DNS服务器，或者查询超时为止，这种查询便是迭代查询。无论是DNS客户端还是DNS服务器端都会将查询结果记录在本地dns缓存中，方便下次访问主机。

当我们访问www.xiaoxiongboke.com时，将该域名的查询提交给DNS服务器，DNS服务器没有查询到该域名的记录时，会直接将该查询提交给根服务器，要求解析（①），根接收该查询请求，将.com的DNS服务器的IP回复给DNS服务器（②），则DNS服务器将该域名提交给.com域的服务器要求其解析(③)，.comDNS服务器会将luyouqiwang.com域的DNS服务器IP地址回复给DNS服务器（④），则DNS服务器将该域名的查询请求再提交给51.cto域的DNS服务器（⑤），如果此服务器找到了www.xiaoxiongboke.com的记录，将其IP回复给DNS服务器；如果查无此记录，则返回查询失败的结果给DNS服务器（⑥）。由DNS服务器将查询到的IP或查询失败的消息返回给客户端即我们。

每个DNS服务器在提供域名查询服务时，都是基于自己的区域解析数据库，该数据库包含了DNS区域资源信息的资源记录。DNS区域数据库的资源记录常见的有以下几种：

SOA：起始授权记录，定义了该区域的全局参数，进行整个区域的管理设置，一个区域有且只有一条SOA记录

NS：域名服务器记录，记录了某区域的授权服务器，一个区域至少有一条NS记录

A：地址记录，将一个FQDN映射成IP地址，若查到某域名的A记录有多条，DNS服务器会基于“轮询”的方式给多个用户进行响应

PTR：反向地址记录，将一个IP映射到FQDN

MX：邮件服务器记录

CNAME：别名记录，可以定义当客户端错误域名请求时自动更正错误，如wwww.luyouqiwang.com转换成www.luyouqiwang.com

其成功查询的响应结果也有两种：权威回答：客户端请求的域名是该DNS服务器负责的域；非权威回答：DNS服务器在其缓存文件中找到的A记录。

为提供更优质的DNS服务，对同一区域解析的DNS服务器通常会设置多个，主DNS服务器：负责某区域解析，对区域所有的资源记录更新都通过此服务器进行；从DNS服务器：也是负责某区域的DNS服务解析，但不负责更新操作,只能从该区域的主服务器或其他从服务器同步其区域数据库文件；DNS缓存服务器：不负责任何区域的权威应答，仅用于帮助指向此服务器的客户端作递归查询。

那么主从DNS服务器是如何协调工作的呢？每个区域数据库文件定义了区域数据库版本号serial、刷新时间refresh、重试时间retry、过期时间expire和否定应答的TTL值。从DNS服务器在达到了刷新时间间隔之后，就会发起同步请求到主DNS服务器，主DNS服务器则响应serial给从DNS服务器，从DNS服务器将自己的serial与主DNS服务器的serial做比较，如果发现主的serial大于自己，意味着主服务器的区域数据库文件更新了，因此请求同步。这种协调存在问题，万一主DNS服务器上有更新，恰巧相应的客户端DNS请求发送到了从服务器，这岂不是坑了客户端吗？还好DNS服务的notify机制巧妙的处理了这个问题，主DNS服务器为让从DNS服务器及时更新区域数据库文件，会主动触发从服务器发起更新请求，即使从DNS服务器的刷新时长未到。因此其协调机制总结为：周期性检查+通知。