管理域名系統(DNS)是一個層次采用不同的管理區域或結構化的“區”在最高層即層次,根區。根服務器是在根區域中運行的 DNS 名稱服務器。這些服務器可以直接回答對根區域中存儲或緩存的記錄的查詢,并且它們還可以將其他請求提交給適當的頂級域 (TLD) 服務器。TLD 服務器是 DNS 層次結構中比根服務器低一級的 DNS 服務器組,它們是解析 DNS 查詢的一個組成部分。
在未緩存的 DNS 查詢期間,每當用戶在瀏覽器中輸入網址時,此操作都會觸發 DNS 查找,并且所有 DNS 查找都從根區域開始。一旦查找到達根區域,查找將沿著 DNS 系統的層次結構向下移動,首先到達 TLD 服務器,然后是特定域(以及可能的子域)的服務器,直到最終到達正確域的權威名稱服務器,其中包含正在尋找的網站的數字IP 地址。然后將該 IP 地址返回給客戶端。有趣的是,盡管需要很多步驟,但這個過程可能會很快發生。
根服務器是互聯網基礎設施的重要組成部分;沒有它們,網絡瀏覽器和許多其他互聯網工具將無法工作。有 13 個不同的 IP 地址為 DNS 根區提供服務,全球存在數百個冗余根服務器來處理對根區的請求。
為什么只有 13 個 DNS 根服務器地址?
一個常見的誤解是世界上只有 13 個根服務器。實際上還有更多,但仍然只有 13 個 IP 地址用于查詢不同的根服務器網絡。DNS 原始架構的限制要求根區中最多有 13 個服務器地址。在互聯網的早期,13 個 IP 地址中的每一個都只有一臺服務器,其中大部分位于美國。這 13 個 IP 地址中的每一個都有多個服務器,它們使用任播路由根據負載和接近度分發請求。現在有超過 600 個不同的 DNS 根服務器分布在地球上每個人口稠密的大陸。
誰擁有 DNS 根服務器的權限?
根區的最終權力屬于國家電信和信息管理局 (NTIA),它是美國商務部的一部分。NTIA 將根區域的管理委托給互聯網名稱與數字地址分配機構 (ICANN)。ICANN 為根區中的 13 個 IP 地址之一運營服務器,并將其他 12 個 IP 地址的運營委托給各種組織,包括 NASA、馬里蘭大學和威瑞信,后者是唯一運營兩個根 IP 地址的組織. Cloudflare 實際上幫助向稱為 F-Root 的根服務器之一提供 DNS Anycast 服務;Cloudflare 根據與 ISC(F-Root 運營商)的合同提供額外的 F-Root 實例。
解析器如何找到 DNS 根服務器?
由于 DNS 根區域位于 DNS 層次結構的頂部,因此無法在 DNS 查找中將遞歸解析器定向到它們。因此,每個 DNS 解析器都有一個內置于其軟件中的 13 個 IP 根服務器地址列表。每當啟動 DNS 查找時,遞歸者的第一次通信就是與這 13 個 IP 地址之一進行通信。
如果 DNS 根服務器不可用會發生什么?
由于使用了任播路由和大量冗余,根服務器非??煽?。但在極少數情況下,根服務器必須更新其 IP 地址。在這種情況下,遞歸解析器可以繼續使用根區域中的其他 12 個 IP 地址來執行 DNS 查找,直到使用所有 13 個服務器的正確地址更新其軟件。由于解析器將重試,直到它們到達工作的根服務器,因此當一臺根服務器關閉時,Internet 的正常運行不會中斷。