为什么域名根服务器只能有13台呢？ 域名解析相关问题汇总

一、为什么要用域名解析？

用户使用互联网访问某个网站，需要对网站域名进行解析。

二、网站为什么需要域名？

网站服务器有唯一的网络IP地址（10.11.12.13），但不容易记忆，使用域名代替IP为了方便记忆 （如www.163.com）

三、域名解析与根域名服务器什么关系？

域名解析的原理：用户电脑发出域名访问请求（www.163.com），根据域名解析协议，此请求会依次由近到远查询多个域名解析服务器，直到找到该域名对应的IP地址（1.1.1.1）。

示例：用户电脑->本地域名服务器->…… ->根域名服务器 ->顶级域名服务器->目标域名服务器 ->本地域名服务器-> 用户电脑 

【翻译】 整个过程可以理解为邮差拿着信封上的收件人姓名，到不同的驿站去询问收信人的门牌地址，直到最高级驿站，直到找到收件人的门牌号（IP地址），最后再把信送到收件人手中。

邮差：DNS自动执行协议

信件：用户的请求访问报文（www.163.com）

驿站：每一级的域名服务器（有本级的域名与IP对应信息，如果请求域名不在本级，就让邮差找上一级）

四、域名分级情况？

域名分级情况：最高一级叫根，其次是顶级域名、二级域名。

五、什么是根域名服务器？

根据域名解析的原理，以及递归查询的实际运行方式，为保障查询效率，必须有查询的终点，也就是到根域名服务器为止。 也就是域名分级结构的最高一级。

在根域名服务器中虽然没有每个域名的具体信息，但储存了负责每个顶级域（如COM、NET、ORG等）的域名服务器的地址信息，如同通过北京电信你问不到广州市某单位的电话号码，但是北京电信可以告诉你去查020114。

六、为什么全球只有13个根域名服务器？

首先，13个是逻辑数量，不是硬件数量，13表示的是13个根服务器节点，每个节点都是由服务器集群构成。

从安全和效率的角度来讲，根域名服务器越多，域名解析查询路径可能就越短，效率越高。（这也是根服务器数量从最开始的3台扩展到后来的13台，从美国扩展部署到欧洲和日本的原因）

但是，由于DNS域名解析协议的网络传输最小单元（报文）的大小是受限的。

也就是一个数据包单元如果过大，出错的可能性就会变高，为保障效率和准确性，数据包大小就有限。

DNS协议默认按UDP传输，为优化传输性能，DNS协议有一个512字节的限制，当数据长度超过了512字节时，DNS协议会改用TCP进行传输。综上，UDP协议是优先考虑的，所以数据包长度以512字节为准。

如何保证每次查询，都可以找到根服务器？

把信息规定在每个查询包里。 要让所有的根服务器数据能包含在一个512字节的UDP包中，根服务器只能限制在13个。

其中考虑到固定部分字段长度和可变部分（就是根域名服务器信息）其公式为：

12+5+31+16x+15x  =512字节

x为根服务器的数量 ， 计算的X =14.968  ，所以实际部署可以为14台甚至15台，当时只设置13台，做出了预留，后来就沿用至今。

【翻译】 还是用邮差的例子。由于信封大小有限，查询驿站的信息受限，为保证可以找到收件人，邮差必须可以查询到最顶级驿站。（如果都查询一个驿站，就可能造成拥堵，所以需要尽可能包含多个驿站）

信封大小限制，导致最多能写13个最顶级的驿站信息（也就是根域名服务器），这样不管收信人住在全球哪个角落，只要保证13个驿站不同时关门，邮差就可以找到收件人的准确地址。 

补充：在1997年美国已经设立完成13台根域名服务器（命名方式从A到M）。后来为了让域名解析更为高效，将根域名服务器进行了转移部署。I根域名服务器部署到瑞典，K根域名服务器部署到了英国。M根域名服务器部署到了日本。

七、根域名服务器的弊端

从理论上说，任何形式的标准域名要想被实现解析，都必须经过全球“层级式”域名解析体系。“层级式”域名解析体系第一层就是根服务器，下面是顶级域名服务器，如中国的CNNIC，然后是在下一级的域名数据库和ISP的缓存服务器。一个域名必须首先经过根数据库的解析后，才能转到顶级域名服务器进行解析。

关于根域名服务器的安全性，目前13个根域名服务器原则上处于互为备份状态，但如果多台根域名服务器同时遭受攻击，导致业务无法开展，将会造成对应区域的网络访问拥堵。

八、根镜像服务器

中国没有根服务器，一直使用根镜像服务器。根镜像服务器就像根服务器的镜子，服务内容相同，且能同步更新。2002年，互联网名称与数字地址分配机构（ICANN）开始联合全球各地的根服务器管理机构建设根镜像服务器，目前全球范围内共有1100多个镜像服务器。中国有10个根镜像服务器，是全球域名体系的有机组成部分。

九、为什么注册域名要收费？

目前域名的总管理者是美国一个非营利机构ICANN（互联网名称与数字地址分配机构），它仅制定域名政策，注册业务它会授权给通过审核的顶级注册商。

域名注册商是一个商业实体或组织，它们由（ICANN）或者一个国家性的国家代码顶级域名（ccTLD）域名注册局委派，以在指定的域名注册数据库中管理互联网域名，向公众提供域名变更过户、域名续费等操作。CN域名的管理机构是CNNIC（中国互联网络信息中心），CNNIC授权注册商，注册商是直接从ICANN批发域名。

用户直接交钱给注册商，像中国的万网等。