DNS 作為網際網路的基礎服務之一，在實作網域名稱解析到 IP 位址的過程中扮演了不可或缺的角色。本篇文章將帶您詳細了解 DNS 請求的全過程，並結合實際操作，指導如何在 Windows 和 Linux 系統中進行 DNS 配置，以及如何查看瀏覽器和作業系統的 DNS 快取。
什麼是網域名稱？
網域名稱是人類與網路互動的友善接口，是一串便於記憶的標識符，用於取代複雜的 IP 位址。
例如：
- IP 位址：192.168.0.1
- 網域名稱：example.com
網域名稱讓使用者無需記住數字，而是輸入可讀的名稱即可訪問網站。由於電腦僅識別 IP 位址，因此需要透過 DNS 將網域名稱轉換為 IP 位址，這個過程稱為 網域解析。
什麼是網域名稱伺服器？
網域名稱伺服器是一種儲存網域名稱與 IP 位址對應關係的網路服務系統。當您在瀏覽器中輸入網域名稱時，伺服器會快速查找並返回與該網域相關的 IP 位址。
網域名稱伺服器的分層結構
為提高解析效率，DNS 採用分層樹狀結構設計，主要分為：
- 根網域名稱伺服器（Root DNS Server）
- 負責管理全球頂級網域名稱伺服器的位址。
- 頂級網域名稱伺服器（TLD DNS Server）
- 儲存特定頂級網域（如 .com、.org）權威伺服器位址。
- 權威網域名稱伺服器（Authoritative DNS Server）
- 儲存目標網域名稱與 IP 位址的對應關係。
- 本機網域名稱伺服器（Local DNS Server）
- 由 ISP 提供，用於快取和加速網域名稱解析請求。
DNS 請求的完整過程
以瀏覽器請求 google.com 為例，以下是從發起請求到取得 IP 位址的每一步驟：
- 查詢瀏覽器快取
- 檢查是否已有 google.com 的 IP 位址快取。
- 查詢作業系統快取
- 若瀏覽器未命中，檢查作業系統 DNS 快取。
- 查詢 hosts 文件
- 作業系統檢查本機 hosts 文件，此文件優先級較高。
- 查詢本地網域名稱伺服器
- 若前述步驟皆無結果，則向本地伺服器發起請求。
- 查詢根網域名稱伺服器
- 本地伺服器無法解析時，將請求轉送至根伺服器。
- 查詢頂級網域名稱伺服器
- 根伺服器返回 com 頂級網域伺服器的位址。
- 查詢權威網域名稱伺服器
- 頂級伺服器返回儲存 google.com 記錄的權威伺服器位址。
- 回傳 IP 位址
- 權威伺服器返回 IP 位址至本地伺服器，依序傳至瀏覽器。
- 緩存結果
- 為提高後續效率，結果將緩存於本地伺服器、作業系統與瀏覽器。
流程圖範例
在 Windows 和 Linux 系統上設定 DNS
Windows 系統
設定步驟
開啟 網路和共用中心。
選擇活動網路並點選 屬性。
找到 Internet 協定版本 4 (TCP/IPv4)，點選 屬性。
手動輸入首選和備用 DNS 伺服器位址。
常用公共 DNS 伺服器
Google Public DNS：8.8.8.8 和 8.8.4.4
Cloudflare DNS：1.1.1.1 和 1.0.0.1
Linux 系統
Linux 的 DNS 設定通常與網路卡設定有關，可參考 /etc/resolv.conf 檔案或使用網路管理工具進行操作。
如何查看 DNS 快取
查看瀏覽器快取
以 Chrome 瀏覽器為例，造訪以下內部頁面查看 DNS 快取：
chrome://net-internals/#dns 介面如下：
查看作業系統快取
在 Windows 系統中，可以透過以下命令查看目前 DNS 快取內容：
bash ipconfig /displaydns
範例介面：
總結
DNS 是網際網路中不可或缺的基礎元件，其解析過程透過層層查詢，確保有效率且準確地將網域名稱轉換為 IP 位址。透過掌握 DNS 配置和快取管理，您可以更好地優化網路體驗並解決常見的網域解析問題。
