DNS

一、DNS提供的服务
二、DNS提供的服务
三、分布式、层次数据库
- 本地DNS服务器
四、DNS缓存
五、DNS记录和报文![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/58606149b8574716a5a549e9d81b1478.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBA5pyJ6K-X5Lqm5pyJ6L-c5pa5,size_19,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16)

一、DNS提供的服务

人们喜欢便于记忆的主机名标识方式，而路由器则喜欢定长的、有着层次结构的IP地址。为了折中这些不同的偏好，我们需要一种能进行主机名到IP地址转换的目录服务。这就是域名系统（Domain Name System, DNS）的主要任务。
DNS是：
①一个由分层的DNS服务器（DNSserver）实现的分布式数据库；
②一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议。DNS 服务器通常是运行 BIND （ Berkeley Internet Name Domain）软件［BIND 2012 ］的UNIX机器。DNS协议运行在UDP之上，使用53号端口

DNS通常是由其他应用层协议所使用的，包括HTTP、SMTP和FTP,将用户提供的主
机名解析为IP地址。举一个例子，考虑运行在某用户主机上的一个浏览器（即一个HTTP
客户）请求URL www. someschool. edu/index. html页面
1）同一台用户主机上运行着DNS应用的客户端。
2）浏览器从上述URL中抽取岀主机名www.someschool.edu,并将这台主机名传给
DNS应用的客户端。
3） DNS客户向DNS服务器发送一个包含主机名的请求。
4） DNS客户最终会收到一份回答报文，其中含有对应于该主机名的IP地址。
5）一旦浏览器接收到来自DNS的该IP地址，它能够向位于该IP地址80端口的
HTTP服务器进程发起一个TCP连接。

二、DNS提供的服务

1
这些应用程序将调用DNS的客户端，并指明需要被转换的主机名（在很多基于UNIX的机器上，应用程序为了执行这种转换需要调用函数gethostbyname（））。
2.
用户主机上的DNS接收到后，向网络中发送一个DNS查询报文。所有的DNS请求和
回答报文使用UDP数据报经端口 53发送。
3.
经过若干毫秒到若干秒的时延后，用户主
机上的DNS接收到一个提供所希望映射的DNS回答报文。

三、分布式、层次数据库

没有一台DNS服务器拥有因特网上所有主机的映射。相反,这些映射分布在所有的DNS服务器上

有3种类型的DNS服务器：
根DNS服务器、顶级域(Top Level Domain, TLD) DNS服务器和权威DNS服务器。这些服务器以图2-17中所示的层次结构组织起来。

•根DNS服务器。
有400多个根名字服务器遍及全世界。这些根名字服务器由13
个不同的组织管理。根名字服务器的全部清单连同管理它们的组织及其iP地址.根名字服务器提供TLD服务器的IP地址。

•顶级域
(DNS)服务器。对于每个顶级域(如com、org、net、edu和gov)和所有
家的顶级域(如uk、fr、ca和jp),都有TLD服务器(或服务器集群)。Verisign
Global Registry Services公司维护com顶级域的TLD服务器，Educause公司维护edu
顶级域的TLD服务器。支持TLD的网络基础设施可能是大而复杂的，

•权威DNS服务器。
在因特网上具有公共可访问主机（如Web服务器和邮件服务器）的每个组织机构必须提供公共可访问的DNS记录，这些记录将这些主机的名字映射为IP地址。一个组织机构的权威DNS服务器收藏了这些DNS记录。一个组织机构能够选择实现它自己的权威DNS服务器以保存这些记录；另一种方法是，该组织能够支付费用，让这些记录存储在某个服务提供商的一个权威DNS服务器中。多数大学和大公司实现和维护它们自己基本和辅助（备份）的权威DNS服务器。

本地DNS服务器

一个本地DNS服务器并不属于该服务器的层次结构，但它对DNS层次结构是至关重要的。每个ISP （如一个居民区的1SP或一个机构的ISP）都有一台本地DNS服务器（也叫默认名字服务器）。

本地DNS服务器通常与主机相隔不超过几台路由器。
一个简单的例子，假设主机cse. nyu. edu 想知道主机 gaia. cs. umass. edu的IP地址。

四、DNS缓存

DNS缓存(DNScaching) 。实际上，为了改善时延性能并减少在因特网上到处传输的DNS报文数量，DNS广泛使用了缓存技术

在一个请求链中，当某DNS服务器接收一个DNS回答(例如，包含某
主机名到IP地址的映射)时，它能将映射缓存在本地存储器中。例如，在图2・18
中，每当本地DNS服务器dns. nyu. edu从某个DNS服务器接收到一个回答，它能够
缓存包含在该回答中的任何信息。如果在DNS服务器中缓存了一台主机名/IP地址
对，另一个对相同主机名的查询到达该DNS服务器时，该DNS服务器就能够提供
所要求的IP地址，即使它不是该主机名的权威服务器。由于主机和主机名与IP地址间的
映射并不是永久的，DNS服务器在一段时间后(通常设置为两天)将丢弃缓存的信

五、DNS记录和报文

TTL是该记录的生存时间，它决定了资源记录应当从缓存中删除的时间。在下面给岀
的记录例子中，我们忽略掉TTL字段。Name和Value的值取决于Type：
•如果Type = A,则Name是主机名，Value是该主机名对应的IP地址。因此，一条
类型为A的资源记录提供了标准的主机名到IP地址的映射。例如(Tayl.
bar. foo. com, 145. 37.93. 126, A)就是一条类型 A 记录。
•如果Type = NS,则Name是个域(如foo. com),而Value是个知道如何获得该域
中主机IP地址的权威DNS服务器的主机名。这个记录用于沿着查询链来路由DNS
查询。例如(foo.com, dns.foo.com, NS)就是一条类型为NS的记录。

•如果Type=CNAME，贝lj Value是别名为Name的主机对应的规范主机名。该记录
能够向査询的主机提供一个主机名对应的规范主机名，例如(foo.com, relay1.
bar. foo. com, CNAME)就是一条 CNAME 类型的记录。
•如果Type = MX,则Value是个别名为Name的邮件服务器的规范主机名。举例来
说，(foo.com, mail. bar. fo<). com, MX)就是一条MX记录。MX记录允许邮件服
务器主机名具有简单的别名。值得注意的是，通过使用MX记录，一个公司的邮
件服务器和其他服务器(如它的Web服务器)可以使用相同的别名。为了获得邮
件服务器的规范主机名，DNS客户应当请求一条MX记录；而为了获得其他服务
器的规范主机名，DNS客户应当请求CNAME记录。

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