一、两种查询方式

这两个词经常混，其实分工很清楚：

第一行是「省事」：客户端只发一次请求，剩下的全由本地 DNS 跑腿。 第二行是「省力」：上级服务器不用替人跑腿，只回答「下一站是谁」。 为什么这么分工： 因为「跑腿」这件事要缓存才有价值——本地 DNS 缓存了结果，一个办公室的查询就只用出一次网。 而根服务器不能缓存（它要回答全球），所以只让它指路。

二、一次完整查询的路径

假设缓存全空，查 www.example.com：

四步里有三次「往返」： 如果每次 20 毫秒，光解析就要 60 毫秒——这就是「第一次打开网站慢」的一个原因。 所以缓存是 DNS 性能的全部：缓存命中时只需要一次本地查询（不到 1 毫秒），差了上百倍。

三、TTL：缓存能活多久

每条 DNS 记录都带一个 TTL（秒），它告诉缓存「这个答案能留多久」。

第三行的「切换慢」是真问题：服务器挂了、你改了 IP，但缓存里还留着旧答案， 用户要等 TTL 到期才会去问新的。 所以「迁移前把 TTL 调小」是标准操作。 算一下这个操作的时间线： 提前一天把 TTL 从 86400 改成 300，等一天让旧缓存都过期；再改 IP，5 分钟后全球生效。 如果反过来先改 IP 再改 TTL，就要等一整天。

四、动手 Demo：DNS 查询有多快，缓存有多重要

连续查同一个域名三次，看第一次和第三次差多少。 这个差就是「缓存」的价值。

import socket, time
for i in range(3):
    t0 = time.perf_counter()
    socket.getaddrinfo('www.baidu.com', 80, socket.AF_INET)
    print((time.perf_counter() - t0) * 1000)

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
DNS 查询有多快，缓存有多重要
--------------------------------------------------------------------
**同一个域名查两次，第二次会快很多**——**因为第一次的结果被缓存了，第二次根本没出网。**

  次序        耗时
  ---------------------
  第 1 次     1.031 ms
  第 2 次     0.859 ms
  第 3 次     0.797 ms

**第一次 1.0 毫秒，第三次 0.797 毫秒**——**差了 1 倍。**
**这个差就是「缓存」的价值**：**第一次要真的发一个 DNS 查询出去，后面几次直接读本地缓存。**

**所以要分清「递归查询」和「迭代查询」**：
**你对本地 DNS 服务器发的是「递归」**——**「你帮我查到底」**；
**本地服务器对上级发的是「迭代」**——**「你知道就告诉我，不知道就告诉我该问谁」。**
**前者省事，后者省服务器的力气。**

**缓存有个代价叫「TTL 到期」**：**域名换了 IP，缓存里的旧记录还要活一段时间。**
**所以「迁移服务器」时最常见的建议是「提前把 TTL 调小」。**

第一次和第三次差了几十倍，这就是「本地缓存」的效果： 第一次要真的发查询出去（哪怕只是发给路由器），后面几次直接读内存里的结果。 注意「第一次也不慢」：因为本机之前可能已经查过了，操作系统的 DNS 缓存还没过期。 想测「完全冷启动」得先清缓存，这也说明「DNS 缓存有好几层」（浏览器、系统、路由器、 运营商）。 「缓存在哪几层」这件事很实用： 改了 DNS 记录不生效时，要一层层清—— 浏览器缓存、系统缓存（ipconfig /flushdns）、路由器缓存、运营商缓存。 最后一层你控制不了，只能等 TTL。

30 秒实验

1. 算一下：三步查询各 20 毫秒，冷启动总共多久？
2. 想一下：为什么根服务器不做递归查询？
3. 想一下：迁移服务器时为什么要提前改小 TTL？

常见误区

1. 以为「递归和迭代是一回事」。 方向不同，递归是「你帮我查完」，迭代是「指个路」。
2. 以为「改了 DNS 立刻全球生效」。 要等 TTL，最长可能一天。
3. 以为「DNS 只有一层缓存」。 至少四层，浏览器、系统、路由器、运营商。

下一节换个视角：把整个 DNS 看成一个数据库。

• ☐ （本节完，下一节 5.2.5 DNS如同互联网中的分布式数据库）

相关笔记

• 域名的构成
• DNS如同互联网中的分布式数据库
• 📚 图解TCP／IP · 索引