在浏览器地址栏输入www.baidu.com，电脑本身看不懂这串字母。电脑只识别IP地址，就是类似110.242.68.66这样的数字串。DNS的工作，就是把域名文字翻译成IP地址，全称Domain Name System，域名系统。简单来说，它充当域名和IP之间的翻译。
假设没有DNS，上网就要记住每个网站对应的IP。百度记110.242.68.66，淘宝、微信各对应一组数字。记住十几个尚可，上百个就很难。更麻烦的是网站更换服务器之后IP会变动，之前记下的地址直接失效。DNS把人工记忆地址这件事接管，用户只需要记住域名，翻译交给系统。
DNS结构类似倒置的树。最顶端是根服务器，往下分出各级分支。.com、.cn、.org属于顶级域，再往下是二级域，例如baidu.com；继续往下还有www.baidu.com这类子域名。每一层都有专属服务器负责管理对应域名。查询域名时不会一次性拿到结果，而是逐级指引：先询问根服务器，根指引查询.com服务器，.com服务器再指向baidu.com权威服务器，权威服务器返回最终IP。
整个解析过程发生很快，几乎感知不到，拆开分为多个步骤。浏览器优先检索自身缓存，查看近期有没有查询过这个域名。缓存没有记录，操作系统再检索本地缓存。仍然没有，系统读取hosts文件，这个本地文件可以手动写死域名和IP映射。以上都没有匹配记录，电脑才会向外请求DNS服务器。
电脑设置的DNS服务器地址，就是域名查询的目标服务器。地址可以由运营商自动分配，也能手动填写。Windows在网卡属性页面查看，Mac在网络设置DNS标签页。自动获取模式下，路由器依靠DHCP协议，把运营商DNS地址下发给电脑。家里所有设备，大多共用同一组DNS地址。
公共DNS是另外一种选择。114.114.114.114、223.5.5.5、8.8.8.8这类地址开放给所有人使用。运营商DNS偶尔响应慢、解析出错，或是把不存在域名劫持到广告页面。切换公共DNS有可能规避这类问题，但不代表一定更快，速度取决于本地网络到公共DNS节点的链路质量。国内访问8.8.8.8延迟通常偏高，因为服务器部署在境外。
DNS查询结果会缓存，不需要每次访问都完整走一遍查询流程。缓存存在有效期，叫做TTL，单位秒。TTL设置600，代表这条记录十分钟内有效。到期缓存失效，下次访问重新发起查询。TTL数值偏小，域名更换IP之后全网生效更快，但查询请求数量增多；TTL偏大，减少查询次数，但域名IP变更之后生效缓慢。网站管理员根据业务需求调整TTL。
电脑出现DNS故障有典型特征：微信、QQ可以正常收发消息，浏览器打不开网页。QQ微信登录建立连接之后直接依靠IP通信，不需要反复解析域名；浏览器访问新站点每次都要解析域名，DNS异常网页就无法加载。遇到这类问题可以尝试清理缓存。Windows按下Win+R输入cmd，执行ipconfig /flushdns。Mac一般重启设备即可。手机开关一次飞行模式，也能清除部分缓存。
hosts文件容易被篡改，路径C:WindowsSystem32driversetchosts。正常文件内大多是注释文字，有效映射条目很少。如果软件恶意修改hosts，写入自定义域名IP映射，电脑查询域名会优先读取hosts记录，不再请求DNS服务器。部分软件把域名指向127.0.0.1，实现屏蔽网站的效果，发现异常条目直接删除即可。
传统DNS查询报文是明文传输。域名查询内容、返回结果，链路中间的网络设备都能读取。所以出现加密DNS方案，包含DNS over HTTPS、DNS over TLS，把查询报文封装在加密通道。现代浏览器大多支持该功能，安卓9以上手机也有私人DNS选项。加密主要用来防窥探、防篡改，对访问速度没有提升，部分场景还会增加延迟。
理解DNS之后再看电脑里DNS配置选项，就能明白它的作用。它不控制带宽大小，也不管理WiFi信号强弱，只负责域名到IP地址翻译。翻译环节正常完成，网页才会开始加载资源。