本地DNS和根DNS服务器在域名解析流程中分别起什么作用？

在浩瀚如烟的数字世界中，互联网宛如一座无边无际的巨型图书馆，存储着人类知识与信息的海量数据，当我们想要访问其中某个特定的“书籍”（比如一个网站）时，我们无需记住它复杂的“馆藏编号”（即IP地址），只需输入一个简单易记的“书名”（即域名），在这背后，一个至关重要但常被忽视的系统默默工作着，它就是域名系统，而在这个系统中,本地DNS服务器和根DNS服务器扮演着两个截然不同但又紧密相连的核心角色。

互联网的“最高指挥塔”——根DNS服务器

根DNS服务器是整个域名系统层级结构的顶端，是互联网寻址的起点，可以将其想象成这座巨型图书馆的“总索引目录”或“最高指挥塔”。

它的核心功能并非直接提供我们日常访问网站的最终IP地址，根服务器本身并不存储像www.google.com或www.wikipedia.org这样具体域名的解析记录，它的职责更为宏观和基础：当它收到一个查询请求时，它会告诉查询者：“我不知道这个具体域名的IP，但我知道负责管理其顶级域名（如.com、.org、.cn）的服务器在哪里，你应该去问它们。”

全球共有13个逻辑根域名服务器，从字母A到M命名，这并不意味着全球只有13台物理机器，通过一种称为“任播”的技术，这13个逻辑根服务器在全球范围内被复制成数百个物理实例，分布在不同的大洲和城市，这种设计极大地提高了系统的冗余性和可靠性，确保了即使某个或某些物理节点发生故障，全球的DNS查询服务也不会中断，根服务器由全球不同的非营利组织、学术机构和政府机构共同管理,体现了互联网去中心化和协作治理的精神。

用户的“贴身向导”——本地DNS服务器

如果说根服务器是高高在上的指挥塔，那么本地DNS服务器就是我们每个用户身边最直接、最贴心的“向导”，它通常由你的互联网服务提供商（ISP，如中国电信、中国联通）自动分配，但你也可以手动将其更改为公共DNS服务，如谷歌的8.8.8或Cloudflare的1.1.1。

本地DNS服务器是一个“递归解析器”，当你在浏览器中输入一个网址时，你的电脑会首先向这个本地DNS服务器发出请求，它的主要工作就是代表你，一步步地去寻找并获取正确的IP地址,然后最终返回给你。

本地DNS服务器最关键的特性之一是“缓存机制”，它会将最近查询过的域名及其对应的IP地址记录保存一段时间，当下次你或同一网络下的其他用户再次访问该网站时，本地DNS服务器可以直接从其缓存中提供答案，无需再重复进行全球范围的查询，这极大地加快了访问速度，并减轻了根服务器和上级DNS服务器的负担，它就像一个记忆力超群的前台,能迅速回答常客的问题。

一次完整的域名解析之旅

为了更清晰地理解二者的协作，让我们以访问www.example.com为例,走一遍完整的解析流程：

1. 用户请求：你在浏览器输入www.example.com并回车，你的电脑首先检查自己的本地缓存，如果没有记录,则会向预设的本地DNS服务器发起查询请求。

   

2. 本地DNS查询：本地DNS服务器收到请求后，首先检查自己的缓存，如果缓存中有www.example.com的记录且未过期，它会直接将IP地址返回给你的电脑,解析过程结束。

3. 求助根服务器：如果本地DNS缓存中没有记录，它会向全球13个根服务器之一发起查询，询问：“www.example.com的IP是什么？”

4. 根服务器指引：根服务器回复说：“我不知道，但我管理所有顶级域名，我知道.com由哪些服务器管理，你去问它们吧。” 并返回.com顶级域名（TLD）服务器的地址。

5. 求助TLD服务器：本地DNS服务器转而向.com TLD服务器发起查询：“www.example.com的IP是什么？”

6. TLD服务器指引：.com TLD服务器回复说：“我管理所有.com域名，但具体example.com这个域名的解析记录由其授权的权威名称服务器保管，这是它的地址，你去问它吧。”

7. 求助权威服务器：本地DNS服务器最后向example.com的权威名称服务器发起查询。

8. 最终答案：权威名称服务器是该域名的最终信息源，它查询自己的记录，找到www.example.com对应的IP地址,并将其返回给本地DNS服务器。

9. 缓存与返回：本地DNS服务器收到IP地址后，一方面将其返回给你的电脑，另一方面会将其存入自己的缓存，以便下次快速响应，你的电脑浏览器获得IP地址后，便可以向该IP地址的服务器发起访问,加载网页内容。

   

在整个过程中，根DNS服务器是第一步的指引者,而本地DNS服务器则是全程奔波的执行者和高效的优化者。

为了更直观地对比,我们可以看下表：

相关问答 (FAQs)

问题1：为什么有时候更换我的本地DNS服务器（比如换成谷歌的8.8.8.8）能让网速变快？

解答：这主要源于几个原因。缓存差异：你ISP提供的默认DNS服务器可能缓存了过时或非最优的记录，而更换为更新频率更快、策略更优的公共DNS（如8.8.8.8）可能获得更准确的IP地址。服务器负载与响应速度：在上网高峰期，ISP的DNS服务器可能因用户过多而负载过高，导致响应延迟，而大型公共DNS服务商拥有更强大的基础设施和更广的节点分布，能提供更稳定、低延迟的响应。某些ISP可能会对DNS查询进行劫持或重定向，用于广告或屏蔽，更换DNS可以避免这种情况,获得更纯净的访问体验。

问题2：全球根DNS服务器数量有限，如果它们全部宕机，互联网是不是就瘫痪了？

解答：这种可能性微乎其微，如前所述，全球虽然有13个逻辑根服务器，但通过任播技术，它们被部署在全球数百个不同的物理位置，这意味着“全部宕机”需要同时击毁分布在全球各地的数百个高冗余、高防护的节点，这在现实中几乎不可能发生，DNS系统具有强大的缓存机制，即使根服务器真的短暂中断，全球成千上万的本地DNS服务器仍然可以利用其缓存中的TLD服务器地址继续提供服务数小时甚至数天，这个缓冲时间为修复根服务器提供了充足的时间窗口，根服务器的设计原则就是极高的稳定性和抗毁性,互联网因此具有非常强的鲁棒性。