1、DNS的作用

如下所示，因特网中的某台主机要访问某台 Web 服务器

只需在用户主机中运行某个游览器软件，在其地址栏中输入要访问的 Web 服务器的域名，并按下回车键即可访问到 Web 服务器所提供的内容

我们在用户主机中使用 ping 命令测试 Web 服务器的连通性

ping 的是服务器的域名

但 ping 命令实际上 ping 的是 Web 服务器的 IP 地址

也就是说即使不适用域名也可以通过 IP 地址来寻址目的主机

但域名与 IP 地址相比，便于记忆

因此，对于大多数网络应用，一般使用域名来访问目的主机，而不是直接使用 IP 地址访问

简单来说，当我们在游览器地址栏中输入某个 Web 服务器的域名时

用户主机会首先在自己的 DNS 高速缓存中查找该域名所对应的 IP 地址

如果没有找到，则会向网络中的某台 DNS 服务器查询

DNS 服务器中有域名和 IP 地址映射关系的数据库

当 DNS 服务器收到 DNS 查询报文后，在其数据库中进行查询，之后将查询结果发送给用户主机

现在用户主机的游览器可以通过 IP 地址对其进行访问了

尽管理论上是可以的，但在实践中这种做法并不可取

因为因特网的规模很大，这样的域名服务器肯定会因为超负荷而无法正常工作，而且一旦域名服务器出现故障，整个因特网就会瘫痪。

早在 $1983$ 年，因特网就开始采用 $\color{blue}层次结构的命名树$ 作为主机的名字(即域名),并使用 $\color{blue}分布式的域名系统$ DNS。

DNS 使 $\color{blue}大多数域名都在本地解析$ ，仅少量解析需要在因特网上通信，因此系统效率很高。

由于 DNS 是分布式系统，即使单个计算机出了故障，也不会妨碍整个系统的正常运行。

2、因特网采用层次树状结构的域名结构

因特网采用 $\color{red}层次树状结构的域名结构$

域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用 “点” 隔开，分别代表不同级别的域名。

每一级的域名都由英文字母和数字组成，不超过63个字符，不区分大小写字母。
级别最低的域名写在最左边，而级别最高的顶级域名写在最右边。
完
整的域名不超过 $255$ 个字符。

域名系统既不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也不规定每一级的域名代表什么意思。

各级域名由其上一级的域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由因特网名称与数字地址分配机构 ICANN 进行管理。

例如：

cn 是顶级域名，表示中国
edu 是在其下注册的二级域名，表示教育机构
hnust 是在 edu 下注册的三级域名，表示湖南科技大学
nic 是该校自行管理的四级域名，表示网络信息中心

2.1、顶级域名 TCL(Top Level Domain) (三类)

顶级域名 TLD (Top Level Domain）分为以下三类:

①国家顶级域名 nTLD

采用 ISO 3166的规定。如 cn 表示中国，us 表示美国，uk 表示英国、等等。

②通用顶级域名 gTLD

最常见的通用顶级域名有七个，
即：com （公司企业）、net （网络服务机构）、org （非营利性组织）、int （国际组织）、edu（美国教育结构)、gov（美国政府部门）、 mil（美国军事部门）。

③反向域 arpa

用于反向域名解析，即 IP 地址反向解析为域名。

2.2、二级域名

在 $\color{red}国家顶级域名下注册的二级域名均由该国家自行确定$ 。

例如，顶级域名为 jp 的日本，将其教育和企业机构的二级域名定为 ac 和 co ，而不用 edu 和 com 。

$\color{red}我国$ 则将 $\color{red}二级域名$ 划分为以下 $\color{red}两类$ :

类别域名

共七个: ac（科研机构）、com （工、商、金融等企业)、edu（教育机构）、gov（政府部门）、net（提供网络服务的机构）、mil（军事机构）和 org（非营利性组织）。

行政区域名

共 $34$ 个，适用于我国的各省、自治区、直辖市。

例如：bj 为北京市、sh 为上海市、js 为江苏省，等等。

需要注意：名称相同的域名其等级未必相同

例如：com 是通用顶级域名，但我国顶级域名 cn 下也有一个名称为 com 的二级域名

2.3、因特网的域名空间

3、域名服务器(四种类型)

域名和 IP 地址的映射关系必须保存在域名服务器中，供所有其他应用查询。显然不能将所有信息都储存在一台域名服务器中。DNS 使用 $\color{red}分布在各地的域名服务器$ 来实现域名到 IP 地址的转换。

域名服务器可以划分为以下四种不同的类型:
①根域名服务器

根域名服务器是最高层次的域名服务器。每个根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名及其 IP 地址。
因特网上共有 $13$ 个不同 IP 地址的根域名服务器。
尽管我们将这 $13$ 个根域名服务器中的每一个都视为单个的服务器，但“ 每台服务器” 实际上是由许多分布在世界各地的计算机构成的 $\color{red}服务器群集$ 。
当本地域名服务器向根域名服务器发出查询请求时，路由器就把查询请求报文转发到离这个 DNS 客户最近的一个根域名服务器。这就加快了 DNS 的查询过程，同时也更合理地利用了因特网的资源。
$\color{red}根域名服务器通常并不直接对域名进行解析，而是返回该域名所属顶级域名的顶级域名服务器的\texttt{IP}地址。$