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!

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  • 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。

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  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

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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。


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