初探 DNS 系統

什麼是 DNS？Google 有提供的公開的 DNS，對 Google 的好處以及對一般大眾的好處是什麼？

甚麼是 DNS

大家都有用網址連接網站的經驗過吧，以這樣一個網址 www.ntu.edu.tw 為例，我們可以猜出一些有關於這個網址的端倪。原來這是位在台灣的教育機構-台灣大學的 www 伺服器裡的網頁內容。

雖然使用網址有語意，但是路由器並看不懂網址，它們只認得 IP 位址。所以必須要有一個資料庫儲存了網址/IP 位址，而這就是 DNS (Domain Name System)，DNS 可以指這樣一個資料庫，也可以指提供這個服務的 Server。在設定網路的時候，會設定 DNS 的 IP 位址，這樣一來瀏覽器便知道要去哪裡找網址對應的 IP。

DNS 的架構

不知道你有沒有思考過，全世界有這麼多網站，一台 DNS 伺服器怎麼能存取大量資料甚至是順暢的提供服務。

為了解決這個棘手的問題，全世界的網址被區分成許多網域 (Domain)，這些網域有不同的層級，看文字解釋有點模糊，那看看下面這張圖吧!

• Root domain：根網域是 DNS 架構最上層的伺服器，全世界只有 10 幾台，當下層的任何一台 DNS 伺服器找不到對應的 IP 位址時都會找它幫忙。
• Top level domain：頂層網域依照國碼來區分，例如台灣使用 tw、日本使用 jp、如果沒有標註頂層網路則代表美國。
• Second level domain：第二層網域要向各國的網址註冊中心申請，台灣的網域名稱是由台灣網路資訊中心（TWNIC：Taiwan Network Information Center）來管理。每年要繳交費用，舉例來說，台大就購買了第二層網域 ntu.edu。
• Host domain：主機網可以自己設定，依照需要細分成多台主機使用，每一台主機可以設定一個網域名稱，比如說存取網頁的主機叫 www。

DNS 實際運作

至於 DNS 系統實際上是如何運作的呢? 讓我們以 www.ntu.edu.tw 來舉例。

1. Client 問 預設的 DNS Server：「嗨，請問 www.ntu.edu.tw 的地址?」
2. 預設的 DNS Server 找了一下找不到，於是問根網域的 DNS Server：「嗨，請問 www.ntu.edu.tw 的地址?」
3. 根網域的 DNS Server：「我不知道 www.ntu.edu.tw 的地址? 但我知道 tw 主網域 DNS Server 的地址是 xxx」
4. 預設的 DNS Server 問 主網域 tw 的 DNS Server：「嗨，請問 www.ntu.edu.tw 的地址?」
5. 主網域 tw 的 DNS Server：「我不知道 www.ntu.edu.tw 的地址? 但我知道 edu.tw 次要網域 DNS Server 的地址是 xxx」
6. 預設的 DNS Server 問 次要網域 edu.tw 的 DNS Server：「嗨，請問 www.ntu.edu.tw 的地址?」
7. 次要網域 edu.tw 的 DNS Server：「我不知道 www.ntu.edu.tw 的地址? 但我知道 ntu.edu.tw 次要網域 DNS Server 的地址是 xxx」
8. 預設的 DNS Server 問 次要網域 ntu.edu.tw 的 DNS Server，比如說是用 CloudFlare 的 DNS 那就是向 journey.ns.cloudflare.com 問：「嗨，請問 www.ntu.edu.tw 的地址?」，那麼因為 Cloud Flare 有一個 www.ntu.edu.tw 的檔案，而且檔案裏面有一筆 A 紀錄寫著 140.112.8.116
9. 次要網域 edu.tw 的 DNS Server：「140.112.8.116」
10. 預設的 DNS Server 告訴 Client：「140.112.8.116」

看起來很麻煩，所幸預設的 DNS Server 會把網址/IP 記錄下來，所以除非要造訪冷門網站，否則速度都會很快。

實際上想獲取 IP 位址的時候可以在終端機輸入

ping www.ntu.edu.tw

會返回 IP 位址

Google DNS

一般我們申請各種網路服務的時候，網路公司的人員都會幫我們設定好 DNS 伺服器，所以用的也是網路公司（ISP）提供的 DNS 伺服器，但是現在 Google 提供了公用的 DNS 伺服器，以下是 Google DNS Server 的 IP：

• 主DNS伺服器IP(ipv4)： 8.8.8.8
• 次DNS伺服器IP(ipv4)： 8.8.4.4
• 主DNS伺服器IP(ipv6)： 2001:4860:4860::8888
• 次DNS伺服器IP(ipv6)： 2001:4860:4860::8844

如果使用 Google Public DNS 的人多的話，Google 可以統計這些資訊，讓 Google 的搜尋引擎更強化，對使用者以及 Google 都是雙贏。

如果想要更換成 Google public DNS Server可以很簡單的在控制台更改設定，網路上有許多教學文章這裡就不再多佔篇幅了。