一、DNS的作用
在網絡世界中，不同的機器之前互相通訊，使用的IP地址和MAC地址。但是IP地址和MAC地址對人來說，並不友好，一串數字難以記憶，並且很多IP地址是動態變化的。因此需要給一些固定的服務器不會變化的域名(例如：www.baidu.com,www.taobao.com)。想要訪問該網絡的用戶只需要記住域名，通過域名系統(DNS: Domain Name System，一種基礎UDP實現的應用層協議)就能獲取到域名對應的IP地址，對於用戶而言，使用的是便於記憶的域名地址，對於機器而言，使用的依然是IP地址進行互相通信。
我們可以在命令窗口里用nslookup命令查詢DNS的解析結果。如下圖1
（圖1）
nslookup www.baidu.com 之后的結果，其中service和address的地址是192.168.3.2，這個地址是局域網內無線路由的IP。Non-authoritative answer表示本地解析不是通過權威服務器返回的，來源本地域名服務器緩存。解析結果里面 www.baidu.com被CNAME到www.a.shifen.com（真實域名），最后解析出www.a.shifen.com的地址的兩個IP。
二、DNS解析過程
假設現在往電腦的瀏覽器上輸入www.baidu.com時，DNS要將當前域名解析為IP地址時，大致需要進行以步驟，如圖2。
（圖2）
1、查詢瀏覽器緩存，每種瀏覽器對DNS的緩存時間各不相同，有的幾十秒，有的幾分鍾，有的幾十分鍾
2、查詢本機緩存（①），緩存為空時也會查詢/etc/hosts文件，本地緩存可通過命令清除，比如windows 的(ipconfig/flushdns)，mac的 sudo killall -HUP mDNSResponder
3、如果緩存中查詢不到，則到本地域名服務器上進行查詢（②），一般來說，本地域名服務器可以簡單理解為ISP（Internet Service Provider）的DNS服務器，ISP即常見的如移動/聯通/電信。所以一般對應的本地域名服務器，正常情況下，都是在用戶所屬運營商的機房里。
4、當本地域名服務器中的DNS緩存中查詢不到該域名和IP地址的映射信息，本地域名服務器則遞歸地查詢域名服務器。首先會先向根域名服務器查詢.com的頂級域名服務器的地址（③），跟域名服務器會返回一批頂級域名(.com)服務器所對應的地址（④），讓本地服務器去咨詢去頂級域名服務器。根域名服務器全球一共有十三套（a.root-services.net - m.roolt-service.net），分布在全球不同的地方，由不同的機構進行維護。
5、本地域名服務器會從獲取到頂級域名服務器中選擇一個進行詢問：.baidu.com的權威服務器地址在哪里？(⑤)，頂級域名服務器一樣將.baidu.com所對應的權威域名服務器的地址返回給本地域名服務器(⑥)，一般也是多個。
6、一般情況，權威域名服務器是域名注冊商的DNS服務器，本地域名服務器選擇一個權威域名服務器發送請求(⑦)，權威域名服務器返回最終的地址或者CNAME將域名指向負載均衡器（⑧）。常見的如CDN，就是通過DNS的權威域名服務器將域名CNAME到CDN的域名上。
7、本地域名服務器會訪問全局負載均衡器（⑨）。全局負載均衡器會根據訪問方的運營商和地理位置，挑選最合適的一個或者多個地址返回給本地域名服務器(⑩)，最后由本地域名服務器返回給應用方（⑪）。
通過在命令窗口輸入dig www.baidu.com +trace 命令可以大概看到這個流程
(圖3)
1、首先本地域名服務器獲取十三個根域名服務器
2、選擇一個根域名服務器（j.root-servers.net）查詢獲取到.com的頂級域名服務器
3、再選擇一個頂級域名服務器（d.gtld-servers.net）查詢獲取到.baidu.com的權威域名服務器
4、再選擇一個權威域名服務器(ns7.baidu.com) 查詢到www.baidu.com對應的信息，因為第一條記錄為www.baidu.com 通過CNAME 指向到www.a.shifen.com,因此本地DNS服務器會再對www.a.shifen.com進行一次域名解析
5、再次對www.a.shifen.com進行域名解析，最終得到對應的IP地址如（圖4），一般情況CNAME不宜過長，CNAME次數過多，會導致域名的解析時間變長。
(圖4)
三、HTTPDNS
傳統的DNS大部分情況下可以滿足要求，但是也存在一些弊端。比如：
- DNS劫持問題：黑客通過攻擊用戶路由器或者DNS服務器，將用戶引導向釣魚網站，竊取用戶信息，如銀行卡等。
- 域名緩存無法定制的問題：本地域名服務器的緩存，無法精細將用戶引導到最適合的地方，並且緩存過長也可能導致用戶訪問到的不是最新的數據
- 有些小運營商轉發域名解析給大運營商，導致用戶訪問服務跨運營商，網絡傳輸效率低，影響體驗
- 長鏈路的域名遞歸解析可能導致的高耗時
為了解決DNS可能存在的問題，就有了HTTPDNS。HTTPDNS通過自建基於HTTP協議的DNS服務器集群，部署在不同的運營商和網點上，可以自己定制緩存、負載均衡等規則，讓用戶的DNS解析獲取到最合適的訪問地址。
HTTPDNS一般流程
- 查詢客戶端本地DNS緩存，如果緩存存在並且未過期，則不進行查詢，使用緩存數據直接訪問
- 如果緩存不存在或者過期，則查詢HTTPDNS服務器，HTTPDNS服務器返回域名對應的IP地址，客戶端將結果保存到緩存中
- 通過IP地址訪問域名指向的服務器
因為客戶端可以直接獲取到用戶所在地址、運營商信息等信息，因此將用戶的網絡信息提交到HTTPDNS服務器是時，HTTPDNS服務器可以根據用戶的網絡情況，綜合用戶與服務器距離、網絡運營商、服務器的近一段時間的表現等情況，返回最合適的服務器集合，實現負載均衡和智能調度。而客戶端可以自定義緩存策略，緩存不再依賴於域名商的本地域名服務器，DNS緩存策略可以根據具體情況定制，更加靈活。
上面的第二步，客戶端需要去查詢HTTPDNS服務器，客戶端是怎么知道HTTPDNS服務器對應的地址？一種方式是將HTTPDNS服務器的IP地址寫死，保證HTTPDNS服務器的IP地址不會變化。 二是第一次訪問HTTPDNS服務器的時候使用的是DNS協議，通過DNS獲取到HTTPDNS服務器之后，后續的再查詢不再使用DNS，改用HTTPDNS協議。當然，HTTPDNS服務器除了需要做集群來保證可用性以外，如果客戶端訪問HTTPDNS失敗之后需要自行降級使用DNS協議，防止因為HTTPDNS服務器可不用，導致整個項目出現問題。
目前HTTPDNS只適用於客戶端，瀏覽器上無法使用HTTPDNS協議。