dns和ip的对应关系

DNS和IP的对应关系

在互联网的世界中，DNS（域名系统）和IP地址是两个极为关键的概念，它们共同协作，使得我们能够通过易于记忆的域名来访问网络上的各种资源，而背后实则是通过IP地址进行准确的定位和数据传输，理解DNS和IP的对应关系,对于深入掌握网络原理和应用具有重要意义。

IP地址基础

（一）IP地址的定义

IP地址是互联网协议地址（Internet Protocol Address）的缩写，它是用于标识网络中设备的唯一逻辑地址，每个连接到互联网的设备，无论是计算机、服务器、路由器还是手机等，都需要有一个唯一的IP地址,以便在网络中进行通信。

（二）IP地址的分类

IPv4地址由32位二进制数组成，通常以点分十进制表示，如192.168.1.1，而随着互联网的发展，IPv6地址也逐渐普及，它由128位二进制数组成，以冒号分隔的十六进制表示，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

（三）IP地址的作用

IP地址的主要作用是在网络中准确地定位设备，当数据在网络中传输时，发送方会根据接收方的IP地址将数据包发送到相应的目的地，它类似于现实生活中的邮政编码，通过这个唯一的“编码”,数据可以在复杂的网络环境中找到正确的路径。

DNS基础

（一）DNS的定义

DNS（Domain Name System）即域名系统，它是一种分层的、分布式的命名系统，用于将易于记忆的域名转换为计算机能够理解的IP地址，因为IP地址是由数字组成，对于人类来说难以记忆，而域名则可以采用字母、数字和符号的组合,更符合人们的记忆习惯。

（二）域名的结构

域名通常由多个部分组成，从右到左依次表示不同的层级，在域名www.example.com中，“com”是顶级域名（TLD），表示商业机构；“example”是二级域名，通常是组织或个人注册的名称；“www”是子域名,表示该组织下的万维网服务。

常见的顶级域名有：
|顶级域名|含义|
|||
|.com|商业机构|
|.org|非营利组织|
|.net|网络服务提供商|
|.edu|教育机构|
|.gov|政府机构|
|.cn|中国国家域名|

（三）DNS的作用

DNS的核心作用就是进行域名解析，将用户输入的域名转换为对应的IP地址，当用户在浏览器中输入一个域名时，DNS服务器会查找与该域名对应的IP地址，并将这个IP地址返回给浏览器，然后浏览器才能与目标服务器建立连接,获取所需的资源。

DNS和IP的对应关系

（一）解析过程

当用户在浏览器中输入一个域名时，首先会向本地DNS服务器发起查询请求，本地DNS服务器会检查自己的缓存中是否有该域名对应的IP地址记录，如果有，则直接返回该IP地址；如果没有，本地DNS服务器会向根DNS服务器发起查询，根DNS服务器会根据域名的顶级域名部分，将查询请求转发给相应的顶级域名服务器，顶级域名服务器再根据域名的二级域名部分，将请求转发给权威DNS服务器，权威DNS服务器最终会返回该域名对应的IP地址给本地DNS服务器，本地DNS服务器再将这个IP地址返回给用户的浏览器,完成整个域名解析过程。

当用户输入www.baidu.com时，本地DNS服务器首先检查缓存，若没有相关记录，就向根DNS服务器查询，根DNS服务器将请求指向.com顶级域名服务器，顶级域名服务器再将请求转发给baidu.com的权威DNS服务器，权威DNS服务器返回www.baidu.com对应的IP地址给本地DNS服务器,最后本地DNS服务器将IP地址提供给用户的浏览器。

（二）缓存机制

为了提高域名解析的效率，DNS系统中采用了缓存机制，本地DNS服务器、浏览器等都会对已经查询过的域名和IP地址的对应关系进行缓存，这样，当用户再次访问相同的域名时，就可以直接从缓存中获取IP地址，而不需要再次经过完整的解析过程,从而加快了访问速度。

缓存也存在一定的问题，当网站的IP地址发生变化时，如果缓存中的旧记录没有被及时更新，用户可能会访问到错误的IP地址，DNS服务器通常会设置缓存的生存时间（TTL，Time To Live），超过这个时间后，缓存中的记录就会被丢弃,下次查询时会重新获取最新的IP地址。

（三）负载均衡与DNS

在一些大型网站中，为了提高网站的可用性和性能，常常会使用负载均衡技术，通过DNS可以实现简单的负载均衡，一个网站可能有多个服务器分布在不同的位置，DNS服务器可以返回多个不同的IP地址给客户端，客户端在访问时会根据一定的策略（如轮询、最小连接数等）选择一个IP地址进行连接，从而将流量均匀地分配到各个服务器上,避免某个服务器因负载过高而出现故障。

相关问题与解答

为什么有时候更改了网站的IP地址，但通过域名访问还是能正常访问？

解答：这是因为DNS系统中存在缓存机制，当网站更改了IP地址后，之前缓存在本地DNS服务器、浏览器等地方的旧的域名和IP地址对应关系可能还没有过期，在缓存过期之前，用户通过域名访问时，仍然会使用缓存中的旧IP地址，只有当缓存中的记录过期后，再次查询域名时,才会获取到新的IP地址。

如何清除DNS缓存？

解答：在不同的操作系统中，清除DNS缓存的方法有所不同。
在Windows系统中，可以通过打开命令提示符（cmd），然后输入“ipconfig /flushdns”命令来清除DNS缓存。
在Mac系统中，打开终端，输入“sudo killall HUP mDNSResponder”命令来刷新DNS缓存。
在Linux系统中，可以使用“sudo systemdresolve flushcaches”（对于使用systemdresolved的系统）或者重启网络服务等方法来清除DNS缓存。