DNS 域名解析服务详解

最新推荐文章于 2025-09-25 19:46:20 发布

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#网络 #运维 #服务器

一、DNS 概述与核心作用

1.1 DNS 的角色

DNS（Domain Name System）堪称互联网的 “导航员” 或 “114 查号台”，其核心作用是实现域名与 IP 地址之间的相互映射，主要分为两种解析方式：

正向解析：根据域名查找对应的 IP 地址，这是最常用的解析方式。
反向解析：根据 IP 地址查找对应的域名，多用于特殊场景，如邮件服务器的反垃圾验证。

1.2 端口与协议

默认端口：DNS 服务默认使用 53 端口。
使用协议：
- UDP：用于常规的域名解析查询，具有速度快、开销小的特点。
- TCP：用于区域传送（主从服务器同步数据），由于 TCP 协议更可靠，能够保证大数据量的准确传输。

1.3 域名结构：FQDN

FQDN（Fully Qualified Domain Name）即全限定域名，它能完整标识主机在域名树中的位置。

格式：主机名。子域。二级域。顶级域。根域.（根域。通常省略）。
示例：www.sina.com.cn. 对应的网址为 http://www.sina.com.cn./ 。

域名空间呈现层次结构，最顶层是根域（.），全球有 13 个根服务器系统集群。根域之下是顶级域，如.com（组织域）、.cn（国家域）、.net（组织域）等。顶级域之下是二级域，如sina.com、com.cn等。二级域之下则是主机或子域，如www.sina.com、mail.sina.com、www.com.cn等。

二、DNS 查询原理

2.1 两种查询方式

递归查询（Recursive Query）
这是客户机与本地 DNS 服务器之间的查询方式。客户机发出请求后，只需等待最终结果（成功或失败），中间的所有查询过程由 DNS 服务器代理完成。简单来说就是 “你办事，我放心，我只要结果”。
迭代查询（Iterative Query）
这是本地 DNS 服务器与其它各级 DNS 服务器之间的查询方式。上级服务器不会替下级服务器去查询，而是返回一个最佳查询点（另一台 DNS 服务器的地址），让请求者自己再去询问。可以概括为 “这个我不直接管，你去问 XX 办公室吧”。

2.2 完整的正向解析流程

一个完整的查询结合了递归和迭代两种方式，具体流程如下：

客户端检查本地缓存和 hosts 文件。
客户端向本地 DNS 服务器发起递归查询。
本地 DNS 服务器检查自身缓存，若无记录，则向根 DNS 服务器发起迭代查询。
根 DNS 服务器返回.com 顶级域服务器的地址。
本地 DNS 服务器向.com 顶级域服务器发起迭代查询。
顶级域服务器返回google.com权威服务器的地址。
本地 DNS 服务器向google.com的权威服务器发起迭代查询。
权威服务器返回www.google.com对应的 IP 地址。
本地 DNS 服务器将结果返回给客户端，并缓存该记录。

缓存清理命令：

Windows 系统：使用ipconfig /displaydns查看缓存，ipconfig /flushdns清理缓存。
Linux 系统：需安装 nscd 服务，使用nscd -i hosts清理缓存。

三、DNS 服务器架构与类型

3.1 分布式层次结构

全球 DNS 系统是一个庞大的分布式数据库，由众多服务器共同承担解析任务，不同类型的服务器职责和举例如下：

服务器类型	职责	举例
根 DNS 服务器	管理根域，返回顶级域服务器的地址	全球 13 个根服务器系统集群（编号 A-M）
顶级域 DNS 服务器	管理特定顶级域，返回权威服务器地址	.com、.cn、.net 服务器
权威 DNS 服务器	管理特定域名（如google.com），返回其下主机的最终 IP	ns1.google.com

重要提示：所谓的 “全球 13 台根服务器” 指的是 13 个逻辑根服务器系统，每个系统都通过任播技术在全球部署了上百台物理服务器副本，以提高 resiliency 和访问速度，中国也有多个根镜像服务器。

3.2 DNS 服务器软件（BIND）

BIND（Berkeley Internet Name Domain）是最广泛使用的 DNS 服务软件，其软件包组成如下：

bind：主程序包。
bind-utils：提供 nslookup、dig 等测试工具。
bind-libs：提供库文件。
bind-chroot：提供一个伪根目录，将 DNS 服务锁定在 /var/named/chroot/ 中，增强安全性。

3.3 DNS 服务器系统类型

根据职能，一台物理 DNS 服务器可以被配置为以下一种或多种类型：

类型	作用	特点
主域名服务器	维护特定区域的权威数据，数据可修改	type master ;
从域名服务器	从主服务器同步区域数据，提供冗余备份和负载均衡	{ } ; type slave ; 需指定 masters
缓存域名服务器	不管理任何区域，仅缓存查询结果，加速访问	必须指定根域或转发器
转发域名服务器	将所有非本地查询请求转发给指定的其他 DNS 服务器	配置 forwarders { } ;

四、DNS 部署实战

4.1 基础配置：主服务器与正向 / 反向解析

核心配置文件

主配置文件：/etc/named.conf - 定义全局设置，如监听地址、允许查询的网段。
区域配置文件：/etc/named.rfc1912.zones - 定义本服务器负责管理的区域（域名）及其属性（如区域数据文件名、类型）。
区域数据文件：/var/named/xxx.zone - 存储具体的域名和 IP 的映射记录，这是最核心的数据库文件。

记录类型详解

SOA：起始授权记录，定义区域全局信息（主服务器、管理员邮箱、序列号、同步参数）。
NS：域名服务器记录，指明该区域由哪台 DNS 服务器负责解析。
A：正向解析记录，将域名指向一个 IPv4 地址。
AAAA：将域名指向一个 IPv6 地址。
CNAME：别名记录，将一个域名指向另一个域名。
MX：邮件交换记录，定义邮件服务器的域名和优先级。
PTR：反向解析记录，将 IP 地址指向域名。

配置流程

安装 BIND：执行yum install bind bind-chroot -y命令。
编辑主配置文件 named.conf，设置 listen-on 和 allow-query：
在区域配置文件 named.rfc1912.zones 中定义正向和反向区域：
建立区域数据文件（复制模板保留权限 cp -p）：
检查语法并启动服务：
- 检查语法：使用named-checkconf -z /etc/named.conf对域名语法进行检查（针对 named.conf）。
- 启动服务：执行systemctl start named命令，关闭防火墙systemctl stop firewalld，设置setenforce 0。如果服务启动失败，可以查看日志文件tail -f /var/log/messages来排查错误；如果服务启动卡住，可以执行rndc-confgen -r /dev/urandom -a命令解决。也可以使用rndc reload重载配置文件。
在客户端的域名解析配置文件中添加 DNS 服务器地址：
- 方式一：编辑vi /etc/resolv .conf，修改完后立即生效，添加nameserver 192.168.10.23。
- 方式二：编辑vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33，修改完后需要重启网卡，添加DNS1=192.168.10.23，然后执行systemctl restart network。
测试 DNS 解析：
- 使用host命令测试，如host www.benet.com。
- 使用nslookup命令测试，如nslookup www.benet.com、nslookup mail.benet.com、nslookup zhangsan.benet.com。
- 反向解析测试：执行host 192.168.10.20，将会反向解析出域名www.benet.com。

五、附录：重要概念补充

IANA/ICANN：全球顶级 IP 地址和域名资源的管理机构。
CNNIC：中国互联网络信息中心，管理国家顶级域.cn。

常见公共 DNS：

114.114.114.114（国内）
8.8.8.8（Google）
223.5.5.5 / 223.6.6.6（阿里云）

IPv6 与根服务器：IPv6 协议和新的 DNS 架构（如根服务器数量可能增加至 25 个）为改变全球根服务器分布格局提供了可能性，中国正在积极研究相关技术。

总结

本文围绕 DNS 域名解析服务展开了全面且详细的介绍，涵盖多个关键方面。

在 DNS 概述与核心作用部分，明确了 DNS 作为互联网 “导航员” 的角色，其核心是实现域名与 IP 地址的相互映射，包括正向解析和反向解析两种方式；还介绍了 DNS 使用的默认端口 53，以及分别用于常规查询和区域传送的 UDP 与 TCP 协议；同时解释了全限定域名（FQDN）的结构和示例，并描述了域名空间的层次结构。

DNS 查询原理方面，阐述了递归查询（客户机与本地 DNS 服务器之间，客户端等待最终结果）和迭代查询（本地 DNS 服务器与其他各级服务器之间，上级返回最佳查询点）两种方式，以及结合这两种方式的完整正向解析流程，包括客户端检查本地缓存、向本地服务器发起递归查询，本地服务器进行一系列迭代查询并返回结果等步骤，还提供了不同系统下的缓存清理命令。

关于 DNS 服务器架构与类型，说明了全球 DNS 系统的分布式层次结构，介绍了根 DNS 服务器、顶级域 DNS 服务器和权威 DNS 服务器的职责与示例，强调了 “13 台根服务器” 是逻辑系统且有众多物理副本；讲解了最广泛使用的 DNS 服务软件 BIND 的软件包组成；并根据职能划分了主域名服务器、从域名服务器、缓存域名服务器和转发域名服务器等类型及其特点。

在 DNS 部署实战部分，详细介绍了主服务器与正向 / 反向解析的核心配置文件（主配置文件、区域配置文件、区域数据文件），各种记录类型（SOA、NS、A、AAAA、CNAME、MX、PTR 等），以及具体的配置流程，包括安装 BIND、编辑配置文件、建立区域数据文件、检查语法、启动服务、配置客户端 DNS 地址和测试解析等步骤。

最后，附录补充了 IANA/ICANN、CNNIC 等管理机构，常见公共 DNS 以及 IPv6 与根服务器的相关信息。

通过本文，能够全面了解 DNS 域名解析服务的相关知识，从基本概念到实际部署操作都有清晰的指导。