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什麼是DNS? 🌐

當你輸入網站地址時，如何能夠訪問該網站呢？這都要感謝DNS！我來詳細解釋DNS到底是什麼、為什麼需要它，讓初學者也能輕鬆理解！

用日常生活比喻DNS？​

讓我們把DNS比作電話簿。

電話簿的故事 📞​

想給朋友打電話時:

沒有電話簿:
"得打02-1234-5678..."
→ 號碼難記 😓

使用電話簿:
搜尋"王小明"
→ 電話簿給出02-1234-5678
→ 自動撥通電話！ ✅

DNS也一樣！

訪問網站:

沒有DNS:
"得訪問192.168.1.1..."
→ 數字IP不可能記住 😓

使用DNS:
輸入"google.com"
→ DNS給出172.217.175.46
→ 自動連接網站！ ✅

DNS的定義​

DNS (Domain Name System)

  • 將網域名稱轉換為IP位址的系統
  • 網際網路的"電話簿"
  • 將人類易讀的地址轉換為電腦理解的數字
google.com → 172.217.175.46
pchome.com.tw → 210.59.230.39

為什麼需要DNS？​

問題：IP位址難以記憶​

❌ 192.168.1.1
❌ 172.217.175.46
❌ 223.130.195.95

→ 只有數字無法知道是什麼網站
→ 不可能記住

解決：使用網域名稱​

✅ google.com
✅ pchome.com.tw
✅ github.com

→ 有意義且易於記憶
→ 可以使用品牌名稱

DNS工作過程​

1. 在瀏覽器中輸入地址​

使用者：輸入"google.com"

2. 開始DNS查詢​

瀏覽器 → DNS伺服器: "告訴我google.com的IP位址"

3. DNS伺服器層級結構​

1. Root DNS（根）
   ↓
2. TLD DNS（.com、.net等）
   ↓
3. Authoritative DNS（擁有實際IP）
   ↓
4. 返回IP位址

4. 用IP位址連接​

DNS伺服器 → 瀏覽器: "是172.217.175.46"
瀏覽器 → 172.217.175.46: 連接請求
網站載入！ ✅

DNS查詢詳細過程​

1. 檢查快取
   瀏覽器快取 → 作業系統快取 → 路由器快取
   └─ 如果有就直接使用 ⚡

2. Recursive DNS（網路營運商DNS）
   └─ 向ISP的DNS伺服器查詢

3. Root DNS伺服器
   └─ 告訴".com去這裡"

4. TLD DNS伺服器（.com）
   └─ 告訴"google.com去這裡"

5. Authoritative DNS
   └─ "google.com的IP是172.217.175.46"

6. 快取結果
   └─ 為以後儲存

DNS記錄類型​

A記錄（Address）​

網域 → IPv4位址

example.com → 192.168.1.1

AAAA記錄​

網域 → IPv6位址

example.com → 2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334

CNAME記錄（Canonical Name）​

別名 → 其他網域

www.example.com → example.com
blog.example.com → example.com

MX記錄（Mail Exchange）​

指定郵件伺服器

example.com → mail.example.com（優先級10）

TXT記錄​

儲存文字資訊
主要用於所有權驗證、SPF、DKIM等

example.com → "v=spf1 include:_spf.google.com ~all"

NS記錄（Name Server）​

指定網域伺服器

example.com → ns1.example.com

DNS快取​

快取層級​

1. 瀏覽器快取
   └─ 最快（1ms）

2. 作業系統快取
   └─ 非常快（5ms）

3. 路由器快取
   └─ 快（10ms）

4. ISP DNS快取
   └─ 正常（50ms）

5. 實際DNS查詢
   └─ 慢（200ms+）

TTL（Time To Live）​

為每個DNS記錄設定有效期

TTL: 3600（1小時）
→ 1小時內使用快取
→ 1小時後重新查詢

優點：

  • 快速回應
  • 減少DNS伺服器負載

缺點：

  • IP變更時不能立即反映

DNS伺服器類型​

1. Public DNS（公共DNS）​

Google DNS:

主DNS: 8.8.8.8
備用DNS: 8.8.4.4

→ 快速且可靠

Cloudflare DNS:

主DNS: 1.1.1.1
備用DNS: 1.0.0.1

→ 最快速度
→ 注重隱私

Quad9:

9.9.9.9

→ 注重安全（阻擋惡意網站）

2. ISP DNS（網路營運商DNS）​

由中華電信、台灣大哥大、遠傳電信等提供
→ 自動設定
→ 經常較慢

DNS安全​

DNS欺騙（DNS Spoofing）​

攻擊：

駭客操縱DNS回應
google.com → 駭客伺服器IP

使用者訪問假網站
→ 資訊竊取風險 🚨

防禦：

DNSSEC（DNS Security Extensions）
→ DNS回應的加密和驗證

DNS over HTTPS（DoH）​

透過HTTPS加密DNS查詢
→ 網路營運商或駭客無法看到查詢內容
→ 隱私保護 🔒

DNS over TLS（DoT）​

透過TLS加密DNS查詢
→ 與DoH類似但使用不同協定

變更DNS設定​

Windows​

1. 控制台 → 網路和網際網路
2. 網路連線 → 內容
3. 網際網路通訊協定第4版（TCP/IPv4）
4. 選擇"使用下列的DNS伺服器位址"
5. 慣用: 8.8.8.8
   其他: 8.8.4.4

Mac​

1. 系統偏好設定 → 網路
2. 進階 → DNS標籤
3. 用+按鈕新增DNS伺服器
   8.8.8.8
   8.8.4.4

路由器​

1. 存取路由器管理頁面（通常是192.168.0.1）
2. 網路設定
3. DNS伺服器設定
   主DNS: 8.8.8.8
   備用DNS: 8.8.4.4

DNS故障排除​

症狀：網站打不開​

1. 清除DNS快取

Windows:

ipconfig /flushdns

Mac:

sudo dscacheutil -flushcache
sudo killall -HUP mDNSResponder

Linux:

sudo systemd-resolve --flush-caches

2. 變更DNS伺服器

改為Google DNS（8.8.8.8）
→ 繞過ISP DNS問題

3. 用nslookup確認

nslookup google.com

→ 確認DNS查詢是否正常

實際使用範例​

範例1：訪問網站​

1. 在瀏覽器輸入"pchome.com.tw"
2. DNS查詢: pchome.com.tw → 210.59.230.39
3. 向210.59.230.39發送HTTP請求
4. PChome頁面載入！ ✅

範例2：子網域​

blog.example.com
mail.example.com
api.example.com

可以有不同的IP位址
→ 可在不同伺服器上託管

範例3：CDN​

example.com → CDN伺服器IP

DNS根據使用者位置
返回最近的CDN伺服器IP
→ 快速載入 ⚡

網域購買和DNS設定​

1. 購買網域​

在GoDaddy、Namecheap、網路中文等購買
例: mywebsite.com（年費約300-600元）

2. 設定網域伺服器​

變更為託管商的網域伺服器
例: 使用Cloudflare時
  ns1.cloudflare.com
  ns2.cloudflare.com

3. 新增DNS記錄​

新增A記錄:
mywebsite.com → 伺服器IP位址

新增CNAME:
www → mywebsite.com

常見問題（FAQ）​

Q1：DNS查詢需要多長時間？​

A:

  • 快取命中: 1-10ms（非常快）
  • 快取未命中: 50-200ms（正常）
  • 慢的情況: 500ms+（ISP DNS問題）

Q2：為什麼要變更DNS？​

A: 有幾個原因：

  • 速度提升（Google DNS比ISP DNS快）
  • 穩定性（繞過ISP DNS故障）
  • 安全性（阻擋惡意網站）
  • 隱私（使用DoH、DoT）

Q3：DNS快取會自動刪除嗎？​

A: 會！ TTL時間過後會自動刪除。

  • 瀏覽器: 幾分鐘
  • 作業系統: 幾小時
  • ISP: 1-2天

Q4：網域變更後為什麼不能立即生效？​

A: 因為DNS傳播時間。

  • 向全球DNS伺服器傳播的時間
  • 通常24-48小時
  • TTL設定短可以更快

Q5：有免費網域嗎？​

A: 有限地有：

  • .tk、.ml、.ga（Freenom）- 免費
  • GitHub Pages: username.github.io
  • Vercel: project.vercel.app

DNS效能最佳化​

1. DNS預取（Prefetching）​

<link rel="dns-prefetch" href="//cdn.example.com">
<link rel="dns-prefetch" href="//api.example.com">

→ 頁面載入前預先查詢DNS

2. 使用快速DNS​

Google DNS（8.8.8.8）
Cloudflare（1.1.1.1）
→ 比ISP DNS快

3. TTL最佳化​

頻繁變化的記錄: TTL短（300秒）
固定記錄: TTL長（86400秒）

下一步 🚀​

如果你理解了DNS：

  1. ✅ 了解URL結構 - 網域是URL的一部分
  2. ✅ 理解HTTP請求/回應 - DNS後的HTTP通訊
  3. ✅ HTTPS和SSL/TLS是什麼？ - 安全通訊
  4. ✅ IP Lookup - 確認網域的IP

總結​

DNS是網際網路的電話簿！ 📞

要記住的要點：

  • DNS = 網域 → IP位址轉換
  • google.com → 172.217.175.46
  • 透過快取提升速度
  • 推薦Public DNS（8.8.8.8）
  • 用DNSSEC、DoH增強安全性

多虧了DNS，我們可以用有意義的名稱而不是數字來訪問網站！ 🌐