一文看懂：网址，URL，域名，IP位置，DNS，域名解析

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源自：猴哥技术站

今天给大众梳理一篇关于网址、URL、IP位置、域名、DNS、域名解析的白话长文，并以简单的提问-解答形式让读者更加深刻理解网址、URL、IP位置、域名、DNS、域名解析，期盼有助于读者的学习，面试和工作！

1、一个疑问

在指出这个问题之前，首要咱们要清楚以下几点：

互联网上的所有数据都是存储在主机(服务器)上

互联网中的所有主机都持有独一的IP位置

互联网中任意两台主机通信都是经过IP位置来实现

那样认识以上内容之后，咱们以两台主机最简单的通信方式——上网为例，为大众说明这个疑问是什么!

21世纪的每一个人应该都熟练网上冲浪(不知道还有无人用这个词)的过程，咱们上网的实质便是获取网址对应主机上的数据并在用户主机上进行展示(浏览器上)，那样咱们就该可疑一个问题：

互联网中的任意两台主机通信是依靠IP位置进行的，而咱们上网只是输入的网址，并不是IP位置，怎么就能找到对方主机并获取它的数据呢?

一个疑问

因此呢，势必存在某种机制，将网址解析作为了IP位置，再经过IP位置进行通信!这个机制亦是贯穿本文所有技术知识的主线!

2、网址

1. 网址是什么?

网址，亦叫做域名，又叫作URL，是互联网用户用来标识主机的名字，该名字拥有独一性，层次性，字面道理能够暗示主机的账号、功能、性质、所属的地区或组织，便于所有互联网用户记忆与运用!

URL，即Uniform Resource Locator，统一资源定位符，用于指明互联网主机的服务器及详细的网页位置，URL的形成策略与示例如下：

URL形成与示例

特点：网址命名遵循互联网域名规则，且易于管理，包含分配，确认、回收，同期与主机IP位置进行绑定，在用户拜访域名时能够有效的将网址映射到IP位置(有效由域名服务器保准，详见后文)。

网址

2. 网址的显现处理了什么问题?

网址/域名/URL的显现处理了以下两个问题：

问题一：IP位置是互联网中所有主机的统一寻址方式，运用IP位置能够直接拜访互联网上主机数据、资源，但因为IP位置只是一串数据，不拥有实质道理，引起所有互联网用户记忆起来非常困难。

问题二：在Internet架构中，几乎所有的应用层软件都不是经过IP位置来拜访互联网中的主机资源，而是需求用户输入拥有必定道理的主机名字来拜访对应主机的。

IP位置记忆困难

3. 网址的结构构成

上面说到的主机名叫作，亦便是网址/域名的命名遵循了必定规则，这个规则便是由于互联网中的“名字管理公司”来制定的，即域名系统DNS。这儿先介绍下网址的构成：

互联网中的某台主机域名由其所属各级域名及其自己名字一起构成(即由子域名形成)，级别从左到右依增多，最右边为顶级域名，最左边为主机自己的名字，各级子域名运用“.”隔开，平常的格式如下：

主机名.公司名.网络名.顶级域名 

中科大域名构成

下面将仔细介绍上图说到的域名系统DNS，包含DNS诞生处理了什么问题，域名发展史，域名层级，部分顶层域名对象，域名服务器，域名解析过程与IP技术拓展!

3、DNS域名系统

1. DNS是什么?

DNS，英文全写为Domain Name System，中文意思为域名系统，是互联网中供给域名与IP位置互相映射的分布式数据库。

2. DNS发展史

DNS发展史

3. DNS处理了什么问题?

前文已然说到DNS域名系统是互联网中的主机域名管理系统，充当“管理员”的角色!DNS在诞生之前(ARPANET时期)，互联网中的每台主机都是用一个文件来纪录所有的主机名及其IP位置，这个文件便是hosts.txt (此刻是hosts文件，无后缀)，所有主机都必须定时从相应站点来更新该文件，用于同步互联网中主机的新增、变更、消失。

hosts文件内容

能够想象，随着互联网中的主机数量增多，hosts文件必将越来越大，在守护更新方面的难度更加是激增，主机名更加是频繁出现冲突，为认识决这个问题，1983年DNS域名系统面世。

DNS处理了什么问题

4. DNS域名层次结构

DNS是一个分层的树形结构，各层由域形成，域的道理如下：

域暗示一个区域、一个范围

每一个域可容纳海量主机

每一个主机必有自己的域，却不必定有自己的域名位置

DNS标准规定，单个域名长度通常在63个字符以内，最长不超过255个字符

DNS标准规定，域名中的字符限26个字母(不分体积写)，数字，连字符“-”(不可做为子 域名首字母与末尾字母)

域所在服务器叫作为域名服务器，重点用于将域名映射为IP位置(详见后文)

DNS的域名树由根域，顶级域，二级域及其子域形成，其结构图与示例如下：

域名结构

下面逐一介绍各级域：

根域，由互联网网络信息中心(InterNIC)负责管理，用点“.”暗示，无名叫作，是域名系统中的最高级别域，标准域名结尾应包括根域“.”，但实质运用中该根域都是省略的，因此大众平常的网址末尾并无“.”。

顶级域(Top-Level Domains = TLD)，隶属于根域，是仅次于根域的下一级域，由国家顶级域(ccTLD)与通用顶级域(gTLD)一起构成。国家顶级域共有243个(即全世界的国家与地区总数)，而通用顶级域，亦叫国际域名，其数量是随着因特网的发展在逐步增多，理论会达到无穷多个。下表陈列出了平常的通用顶级域名：

通用顶级域名

二级域，正式给组织和个人注册运用的独一名叫作，如亚马逊、IBM，微软的官方网址(头条不可带网址)中的字眼“amazon”“ibm”“microsoft”便是这些企业注册的二级域名。

二级域以下子域，在二级域中的组织公司能够按照需要来进一步划分子域，如营销分部用sale子域名，业务分部用business子域名等。

前文中已然说到域名的显现是为认识决用户记忆困难的问题，实质在互联网中并不可运用域名进行主机间的通信，而仍然需要运用IP位置进行数据交互，因此DNS系统在供给域名功能的同期更大的功效是能够有效的将域名解析映射到对应主机的IP位置。这便是即将为大众介绍的域名服务器的功效。

5. 域名服务器

域名服务器构成为了DNS中的分布式网络系统，其功能重点是为内外主机供给域名与IP位置的互相解析映射服务。域名服务器分布在互联网的各子网中，每一个域名服务器负责管理连接到本子网的所有主机，并为其供给服务，服务内容为：

客户机应用程序将目的主机域名发送给其所属子网的域名服务器，域名服务器给该客户机返回对应的目的主机IP位置;若本子网中的域名服务器没法查找到目的主机域名的IP，则按照DNS的标准IP位置解析流程供给进一步的查找服务，该过程将在下文“域名解析过程”中仔细介绍。

4、域名解析过程

经过域名获取对应IP位置的过程叫做域名解析，参与域名解析过程最重要的单元便是域名服务器，域名服务器的体系结构如下：

域名服务器的结构

根域名服务器，是全世界级别最高，最重要的域名服务器，全世界共有13台(IPv4根域名服务器，编号为A到M)，1个主根服务器和9个辅根服务器在美国，欧洲2个辅根服务器，位置于英国和瑞典，亚洲1个辅根服务器，位置于日本。根域名服务器只纪录其下级顶级域名服务器的域名及其IP位置，当低级域名服务器遇到没法解析的域名时，首要会向根域名服务器求助。

顶级域名服务器，级别同顶级域，用于纪录注册在该顶级域名服务器上的所有二级域名并供给DNS查找服务。

权限域名服务器，为一个区域的主机供给DNS查找服务，倘若查找结果为空，则通告发起请求的DNS用户应到哪个权限域名服务器进一步查找。

☆本地域名服务器，不在上图的域名服务器体系中，但在域名解析中装扮重要的角色。每主机发出的DNS域名查找请求首要都会发送到本地域名服务器。本地域名服务器能够设立在个人，大学，机构等各样范围内，又叫做首选DNS(很熟练吧)，便是咱们计算机网络连接中的首选DNS：

本地DNS服务器

一张图看懂域名解析全过程：

域名解析仔细过程

上图以用户拜访头条网站为例，简明扼要的为大众讲述了用户输入网址到获取IP位置的全过程，下面咱们来仔细解释该过程：

用户打开计算机，在浏览器中输入头条网址后计算机将向本地DNS服务器发起域名解析请求。本地DNS服务器一般由互联网服务供给商(ISP)供给，如三大运营商。

本地DNS服务器接收到用的DNS请求后，首要查找其自己缓存纪录中是不是存在头条域名对应的IP位置，倘若存在，则直接将该IP位置回传给用户计算机;否则，将进一步向根域名服务器发起求助。

因为根域名服务器只会纪录其下级的13个顶级域名服务器，而不会直接纪录域名与IP的映射关系，因此在接收到本地域名服务器的解析请求时，根域名服务器将通知本地服务器：“你所请求的域名由.com顶级域名服务器管理，其IP为xxx”。

本地DNS服务器进一步向.com顶级域名服务器发起域名解析请求，因为.com域名服务器亦不会纪录域名与IP的映射关系，而是通知请求者去该域名所属的域服务器上查找，并给出其IP位置。

本地DNS服务器继续向域服务器发起头条域名解析请求，便会得到头条域名对应的IP位置，此时本地DNS服务器不仅会向用户计算机返回IP位置，同期在其自己缓存中增多头条域名与其IP的纪录，从而加快其他计算机获取头条域名对应IP的解析速度。

总结

本文以通俗易懂的语言结合实质问题仔细阐述了网址、域名、IP位置、URL、域名服务器、域名解析等关联技术原理，并配置了细致的示意图，让内容更易于读者理解、记忆。期盼有利于读者的学习、工作!

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m5k1umn

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