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一.DNS的介绍
背景
在日常生活中人们习惯使用域名访问服务器,但机器间互相只认IP地址,域名与IP地址之间是多对一的关系,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,整个过程是自动进行的。
1.DNS的定义
DNS(Domain Name System,域名系统)是互联网的一项核心服务,它作为可以将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便的访问互联网;每一级域名长度的限制是63个字符,域名总长度则不能超过253个字符。
DNS服务使用TCP和UDP的53端口:
TCP的53端口用于 连接DNS服务器
UDP的53端口用于 解析DNS
2.DNS的结构
以新浪微博地址为例:结构如下
http://www.sina.com.cn./
http://主机名.子域.二级域.顶级域.根域/
域名结构是一种树形结构,以 根域. 为起点;树状结构最顶层称为根域,用“.”表示,相应服务器称为根服务器,整个域名空间解析权都归根服务器所有,但根服务器无法承担庞大的负载,采用“委派”机制,在根域下设置了一些顶级域,然后将不同顶级域解析权分别委派给相应的顶级域服务器,如将com域的解析权委派给com域服务器,以后但凡根服务器收到以com结尾的域名解析请求,都会转发给com域服务器,同样道理,为了减轻顶级域的压力,又下设了若干二级域,二级域又下设三级域或主机。
(1)根域
位于域名空间最顶层,一般用一个 “.” 表示
(2)顶级域
一般代表一种类型的组织机构或国家地区,
比如 .net(网络供应商)、.com(工商企业)、.org(团体组织)、.edu(教育机构)、.gov(政府部门)、.cn(中国国家域名)
(3)二级域
用来标明顶级域内的一个特定的组织,国家顶级域下面的二级域名由国家网络部门统一管理;如 .cn 顶级域名下面设置的二级域名:.com.cn、.net.cn、.edu.cn 、
(4)子域
二级域下所创建的各级域统称为子域,各个组织或用户可以自由申请注册自己的域名
(5)主机
主机位于域名空间最下层,就是一台具体的计算机,
如 www、mail都是具体的计算机名字,可用www.sina.com.cn.、mail.sina.com.cn. 来表示,这种表示方式称为 FQDN (完全合格域名,是指包含了所有域的主机名,其中包括根域),也是这台主机在域名中的全名
3.DNS系统的解析方式和工作原理
(1)正向解析:
根据域名查找对应的IP地址
(2)反向解析:
根据IP地址查找对应的域名
(3)工作原理:
【1】客户端会先将DNS解析请求发送给本地缓存域名服务器,如果本地缓存域名服务器有相关记录则直接返回给客户端,否则会将DNS解析请求发送给根域名服务器进行解析;
【2】根域名服务器会根据域名的顶级域再将DNS解析请求委派给相对应的顶级域名服务器进行解析;
【3】顶级域名服务器也会根据域名的二级域或子域再将DNS解析请求委派给相对应的二级域名或子域名服务器进行解析;
【4】最后子域名服务器会根据域名的主机名解析出相对应的IP地址,再返回给本地缓存域名服务器和客户端。
4.DNS域名解析查询方式
(1)递归查询
本地域名服务器先将DNS解析请求发送给根域名服务器,根域名服务器再将解析请求转发给相对应的顶级域名服务器,顶级域名服务器再将解析请求转发给相对应的二级域名或子域名服务器,最后子域名服务器会根据域名的主机名解析出相对应的IP地址后,再逐层返回给本地域名服务器。
(2)迭代查询
【1】本地域名服务器先将DNS解析请求发送给根域名服务器,根域名服务器会返回响应消息给本地域名服务器并告知去找相对应的顶级域名服务器;
【2】本地域名服务器再将DNS解析请求发送给相对应的顶级域名服务器,顶级域名服务器会返回响应消息给本地域名服务器并告知去找相对应的二级域名或子域名服务器
【3】最后本地域名服务器将DNS解析请求发送给相对应的子域名服务器,子域名服务器会根据域名的主机名解析出相对应的IP地址后,直接返回给本地域名服务器
5.DNS服务器类型
(1)主域名服务器
负责维护一个区域的所有域名信息,是特定的所有信息的权威信息源,数据可以修改。构建主域名服务器时,需要自行建立所负责区域的地址数据文件。
(2)从域名服务器
当主域名服务器出现故障、关闭或负载过重时,从域名服务器作为备份服务提供域名解析服务。从域名服务器提供的解析结果不是由自己决定的,而是来自于主域名服务器。构建从域名服务器时,需要指定主域名服务器的位置,以便服务器能自动同步区域的地址数据库。
(3)缓存域名服务器
只提供域名解析结果的缓存功能,目的在于提高查询速度和效率,但没有域名数据库。它从某个远程服务器取得每次域名服务器查询的结果,并将它放在高速缓存中,以后查询相同的信息时用它予以响应。缓存域名服务器不是权威性服务器,因为提供的所有信息都是间接信息。构建缓存域名服务器时,必须设置根域或指定其他DNS服务器作为解析来源。