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孔祥东|《流浪地球2》看不懂？根服务器、权威解析，专业科普来了

孔祥东鲁豫

孔祥东|《流浪地球2》看不懂？根服务器、权威解析，专业科普来了

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孔祥东|《流浪地球2》看不懂？根服务器、权威解析，专业科普来了

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随着《流浪地球2》的上映 ， 关于国产硬科幻电影的话题也火爆起来 ， 片中各种脑洞大开 ， 科技设定可圈可点 ， 例如量子计算机、脑机接口、太空电梯等 。 从专业角度来看 ， 作为国产科幻大片之光的《流浪地球2》为了保证真实性确实狠下了一番功夫 ， 影片中出现的根服务器、权威解析这些专业内容 ， 让部分网友表示看不懂 ， 那么真实情况是怎样的呢？是否真的可以通过重启互联网根服务器从而重启互联网呢？
域名服务器
提到根服务器 ， 首先需要了解域名系统（DNS ， 全称Domain Name System） ， 因为根服务器是域名系统中的一个重要组成部分 。 DNS是互联网中的一项核心服务 ， 是用于实现域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库 ， 它将简单明了的域名翻译成可由计算机识别的IP地址 ， 使用户可以更加快速便捷地访问互联网 。 互联网连通的是全球资源 ， 单一的域名服务器不足以支撑全部的地址转换操作 ， 因此全球有多套域名服务器相互配合使用 。
域名解析的过程
互联网上的DNS域名服务器是按照层次划分的 ， 每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖 。 根据域名服务器所起的作用 ， 可以把域名服务器划分为四种不同的类型：根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器（也叫权限域名服务器）和本地域名服务器（也叫递归服务器 ， 一般由网络运营商提供 ， 也有如Google的8.8.8.8 ， 还有公司自建的等） 。
进行域名解析过程就如同学生遇到问题的解决过程 ， 首先他要找到老师（根域名服务器）询问问题 ， 老师会告知他去查询哪本书（顶级域名服务器） ， 他去查询书的目录找到要查询的章节（权威域名服务器） ， 最终在目标章节中找到需要解答的问题（解析记录） ， 这一过程中 ， 根域名服务器充当了最初询问目标的角色 ， 通过它的回答递归解析才可以进行后续的解析查询步骤 。

域名解析流程示意图
根服务器 ， 打破美国垄断
《流浪地球2》影片中要重启的3台根服务器分别位于中国北京 ， 日本东京和美国杜勒斯 。 现实中 ， 全球共有13台IPv4根服务器 ， 命名分别为A到M ， 1台为主根服务器在美国 ， 其余12台均为辅根服务器 ， 其中9台在美国 ， 2台在欧洲（英国和瑞典） ， 1台在亚洲（日本） 。 美国合计有10台 ， 唯一的主根掌控在美国手上 。
据数据显示 ， 美国政府每年花费高达50亿美元用于根服务器的维护及运行 ， 承担了世界上最繁重的网络任务和最巨大的网络风险 。 从另一个角度来看 ， 世界其他各国对美国互联网的依赖性相当大 ， 从域名解析的原理上来讲 ， 任何形式的标准域名 ， 要想实现从域名到IP地址的解析 ， 都必须经过全球“层级式”（一种被称为递归查找）的域名解析体系工作才能完成 。
可以说 ， 控制了根服务器 ， 等于控制了所有域名 。 如果美国不想让人访问某些域名 ， 就可以屏蔽掉这些域名 ， 将这些域名的A记录（IP地址）从根服务器删除 ， 也就相当于这个域名后缀（域名后缀 ， 亦被称为顶级域名 ， 是指代表一个域名类型的符号 ， 例如.com、.cn）从互联网的世界“消失”了 。 如果是国家顶级域名 ， 后果不堪设想 。 伊拉克和利比亚国家顶级域名“.IQ”和“.LY”就曾被美国删除 ， 从互联网上消失过一段时间 。
【孔祥东|《流浪地球2》看不懂？根服务器、权威解析，专业科普来了】为了打破美国的互联网垄断霸权 ， 提升域名解析安全性和自主性 ， 我国积极推进根域名服务器镜像（同步辅根域名服务器中所有的数据 ， 但是并不具备修改的权限）部署工作 ， 目前中国境内已经部署了28个根域名服务器镜像 ， 其中北京的一个根服务器镜像以及.CN顶级域（TLD）根服务器地处于中国科学院软件园区 ， 与中科三方公司提供权威解析的核心服务器在同一机房内 。
除部署根域名服务器镜像外 ， 在2013年 ， 我国面向全球发起“雪人计划” ， 提出以IPv6为基础、面向新型应用、自主可控的一整套根服务器解决方案和技术体系 。 据中国IPv6根服务器建设过程中的主要参与者陈鹭（原CNNIC产品线总监 ， 现中科三方副总工程师、产品总监）所述 ， 到2017年11月底为止 ， 在全球范围内 ， “雪人计划”已经完成了25台IPv6根服务器的架设 ，其中在中国就部署了4台 ， 包括1台主根服务器和3台辅根服务器 ， 这也打破了中国过去没有根服务器的格局 。 《流浪地球2》影片中的设定与现实中IPv6主根服务器的分布是一致的 ， 从这些细节之处可以看出影片的严谨性 。


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