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【網(wǎng)站百科】DNS工作原理
專(zhuān)欄:今科講堂
發(fā)布日期:2020-04-23
閱讀量:15146
作者:小科

一、簡(jiǎn)述dns
DNS(domain name system)域名系統或者(domain named system)區域名稱(chēng)服務(wù),分為正向與反向域名解析,適用C/S,端口路53/udp,53/tcp,屬于應用層協(xié)議;

作用:人得記憶有限,如果沒(méi)有dns得記下多少I(mǎi)P地址;從網(wǎng)絡(luò )來(lái)說(shuō)由于tcp/ip協(xié)議族是基于ip地址,所以需要一個(gè)翻譯器即DNS;可以1對多也可以多對1,那么正向解析即域名解析為ip地址,反向解析即ip地址解析為域名。有人說(shuō)DNS就是一個(gè)本大得電話(huà)本,說(shuō)的挺貼切。

正反向解析事兩個(gè)不同得名稱(chēng)空間,是兩顆不同得解析樹(shù);

正向:ip---》主機名
反向:主機名---》ip
當今得業(yè)界標準BIND(berkeley internet name domain)dns軟件

二、DNS域名
1)DNS是一個(gè)倒掛樹(shù)結構示意圖如下

  
2)按照功能命名得五個(gè)類(lèi)別介紹
a.根域:DNS域名中使用時(shí),規定由尾部據點(diǎn)(.)來(lái)指定名稱(chēng)位于根域或更高級別得域層次結構,(.)
b.頂級域:TDL(TOP LEVEL DOMAIN)用來(lái)只是某個(gè)國家地區或組織使用得類(lèi)型,例如(.com)
c.二級域:個(gè)人或組織在internet上使用得注冊名稱(chēng),例如iyong.com
d.子域:已經(jīng)注冊二級域名派生得域名,就是網(wǎng)站名,例如www.iyong.com
e.主機名:通常情況下,DNS域名得最左側得標簽表示網(wǎng)絡(luò )上得特定計算機,如www,mail,zhidao
f.名稱(chēng)服務(wù)器:域內負責解析本域內的名稱(chēng)的主機
g.根服務(wù)器:13組服務(wù)器

3)dns和internet域
互聯(lián)網(wǎng)域名系統有名稱(chēng)注冊機構負載維護分配有組織和國家/地區得頂級域在internet上進(jìn)行管理。國際標準3166。

常見(jiàn)得DNS域名
com,商業(yè)公司
edu,教育機構
net,網(wǎng)絡(luò )公司
gov,非軍事政府機構
mil,軍事政府機構
cn,代表中國

三、DNS服務(wù)器類(lèi)型

主DNS服務(wù)器
從DNS服務(wù)器 (可以是多個(gè)提供容錯)
緩存DNS服務(wù)器(轉發(fā)器)

主DNS服務(wù)器:管理和維護所負責解析的域內解析庫的服務(wù)器
從DNS服務(wù)器:從主服務(wù)器或從服務(wù)器“復制”(區域傳輸)解析庫副本

1)復制操作的方式
序列號serial:解析庫版本號,主服務(wù)器解析庫變化時(shí),其序列遞增
刷新時(shí)間間隔refresh:從服務(wù)器從主服務(wù)器請求同步解析的時(shí)間間隔
重試時(shí)間間隔retry:從服務(wù)器請求同步失敗時(shí),再次嘗試時(shí)間間隔
過(guò)期時(shí)長(cháng)expire:從服務(wù)器始終聯(lián)系不到服務(wù)器時(shí),多久后放棄從服務(wù)器角度,停止提供服務(wù)
否定答案的緩存時(shí)長(cháng);minimum
”通知“機制:主服務(wù)器解析庫發(fā)送變化時(shí),會(huì )主動(dòng)通知從服務(wù)

2)區域傳送
完全傳輸axfr:傳送整個(gè)解析庫
增量傳輸lxfr:傳遞解析庫變化的那部分內容

3)區域(zone)和域(domain) 
Domain:FQDN
正向:FQDN->IP
反向:IP->FQDN
各需要一個(gè)解析庫來(lái)分別負責本地域名的的正向和反向解析庫
正向區域
反向區域
FQDN:fullqualified domain name 完全限定域名
如:www.iyong.com.

四、DNS查詢(xún)解析
我們在瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)www.iyong.com這個(gè)域名,dns怎么查詢(xún)到這臺主機那?

  

1、在瀏覽器中輸入www.iyong.com域名,操作系統會(huì )先檢查自己本地的hosts文件是否有這個(gè)網(wǎng)址映射關(guān)系,如果有,就先調用這個(gè)ip地址映射,完成域名解析。

2、如果hosts里沒(méi)有這個(gè)域名的映射,則會(huì )查找本地DNS解析器緩存,是否有這個(gè)網(wǎng)址映射關(guān)系,如果有,直接返回,完成域名解析。

3、如果hosts與本地DNS解析器緩存都沒(méi)有相應的網(wǎng)址映射關(guān)系,首先會(huì )找TCP/IP參數中設置的首選DNS服務(wù)器,在此我們叫它本地DNS服務(wù)器,此服務(wù)器收到查詢(xún)時(shí),如果要查詢(xún)的域名,包含在本地配置區域資源中,則返回解析記過(guò)給客戶(hù)端,完成域名解析,此解析具有權威性。

4、如果要查詢(xún)域名,不由本地DNS服務(wù)器區域解析,但該服務(wù)器已緩存了此網(wǎng)址映射關(guān)系,則調用這個(gè)IP地址映射,完成域名解析,此解析不具有權威性。

5、如果本地DNS服務(wù)器本地區域文件與緩存解析都失效,則根據本地DNS服務(wù)器的設置(是否設置轉發(fā)器)進(jìn)行查詢(xún),如果未用轉發(fā)模式,本地DNS就把請求發(fā)至13臺根DNS,根DNS服務(wù)器收到請求后會(huì )判斷這個(gè)域名(.com)是誰(shuí)來(lái)授權管理,并會(huì )返回一個(gè)負責該頂級域名服務(wù)器的一個(gè)IP。本地DNS服務(wù)器收到IP信息后,將會(huì )聯(lián)系負責.com域的這臺服務(wù)器。這臺負責.com域的服務(wù)器收到請求后,如果自己無(wú)法解析,它就會(huì )找一個(gè)管理.com域的下一級DNS服務(wù)器地址(iyong.com)給本地DNS服務(wù)器。當本地DNS服務(wù)器收到這個(gè)地址后,就會(huì )找iyong.com域服務(wù)器,重復上面的動(dòng)作,進(jìn)行查詢(xún),直至找到www.iyong.com主機。

6、如果用的是轉發(fā)模式,此DNS服務(wù)器就會(huì )把請求轉發(fā)至上一級DNS服務(wù)器,由上一級服務(wù)器進(jìn)行解析,上一級服務(wù)器如果不能解析,或找根DNS或把請求轉至上上級,以此循環(huán)。不管是本地DNS服務(wù)器用是轉發(fā),還是根提示,最后都是把結果返回給本地DNS服務(wù)器,由此DNS服務(wù)器再返回給客戶(hù)機。

從上圖可以知道,客戶(hù)端到本地DNS服務(wù)器是屬于遞歸查詢(xún),而DNS服務(wù)器之間的交互查詢(xún)就是迭代查詢(xún)

遞歸查詢(xún)與迭代查詢(xún)
a.遞歸,只發(fā)送一次請求,得到一次準確結果(消耗資源)
b.迭代,發(fā)送多次請求,得到參考結果

一次完整得查詢(xún)請求經(jīng)過(guò)得流程
client-->hosts文件-->DNS service
local cache -->DNS server(recursion遞歸)-->server cache -->iteration(迭代)

解析答案類(lèi)型
a.肯定答案
b.否定答案:請求的條目不存在等原因導致無(wú)法返回結果
c.權威答案:aa 表示是自身知道的結果,不是問(wèn)來(lái)的
d.非權威答案

五、資源記錄(resoursr record,簡(jiǎn)寫(xiě)RR)

1、簡(jiǎn)單介紹資源記錄
資源記錄事組成DNS各域記錄,這些記錄類(lèi)型有:A,AAAA,PTR,SOA,NS,CNAME,Mx等

a.SOA 起始授權記錄,(start of authority),一個(gè)區域解析庫有且僅能有要給SOA記錄,而必須為解析庫的第一條記錄;
b.NS(nameserver)得縮寫(xiě),專(zhuān)用于表明當前區域的DNS服務(wù)器
c.A (address),后面記錄得對應ipv4地址;FQDN-->IP
d.AAAA 對應得ipv6地址;FQDN-->IPV6
e.PTR?。╬ointTER)指針,后面記錄得數據就是反解到得主機名;IP-->FQDN
f.CNAME 別名,一個(gè)主機名可以有多個(gè)別名,但ip地址事一樣得;
g.MX 郵件服務(wù)器;

資源記錄定義的格式:

語(yǔ)法格式:

 

name[TTL]   IN   rr_type(資源記錄類(lèi)型)   value(可以是多個(gè))

rr_type:替換為指定的資源記錄類(lèi)型;

ttl可以省略從全局繼承 internet

注意:
1)TTL就是time to live,可以從全局繼承,默認秒為單位;
2)@可以用于應用當前區域得名字比如baidu.com;
3)同一個(gè)名字可以通過(guò)多條記錄定義多個(gè)不同得值,此時(shí)DNS服務(wù)器會(huì )以輪詢(xún)方式響應,可以分流做負載均衡;
4)同一個(gè)值也可能有多個(gè)不同得定義名字;通過(guò)多個(gè)不同得名字指向同一個(gè)值進(jìn)行定義;僅表示通過(guò)多個(gè)名字可以找到同一個(gè)主機而已;

2、SOA:一個(gè)區域中有且只能有一個(gè)soa
name:當前區域的名字,例如“zhangxingeng.com.”;最后記得有各點(diǎn)
value:有多個(gè)部分組成

1)當前區域的主DNS服務(wù)器的FQDN,也可以適用但卻區域的名字;
2)當前區域管理員的郵箱地址;但地址中不能使用@服務(wù),一般用.替換,zxg.iyong.com
3) 主從服務(wù)區域傳輸相關(guān)定義以及否定的答案的統一的TTL

 

 1 [root@node5 ~]# cat /var/named/zhangxingeng.com.zone  2 $TTL 1D 3 @       IN SOA  @ web1.zhangxingeng.com.admin.zhangxingeng.com ( 4                                         0       ; serial  #序列號-最后不要超過(guò)10位數 5                                         1D      ; refresh  #刷新時(shí)間1天 6                                         1H      ; retry   #重試時(shí)間 7                                         1W      ; expire   #過(guò)期時(shí)間,一周 8                                         3H )    ; minimum  #否定答案的ttl值,3個(gè)小時(shí) 9         NS      web110 web1    A       192.168.216.199     11 dns1    A       192.168.216.198   


3、NS記錄格式

name:當前區域的名字

value:當前區域的某個(gè)DNS服務(wù)器的名字,例如web1.zhangxingeng.com


注意:一個(gè)區域可以由有多個(gè)NS記錄

例如:

zhangxingeng.com.  IN  NS web1.zhangxingeng.com

zhangxingeng.com.  IN  NS web2.zhangxingeng.com

注意:

1)相鄰的兩個(gè)資源記錄的name相同時(shí),后續的可省略

2)對NS記錄而言,任何一個(gè)ns記錄后面的服務(wù)器名字,都應該再后續有一個(gè)A記錄

4、MX記錄定義格式

name:當前區域的名字

value:當前區域的某郵件服務(wù)器(smtp服務(wù)器)的主機名;

一個(gè)區域內,MX記錄可有多個(gè);但每個(gè)記錄的value之前以你更改有一個(gè)數字(0-99),表示此服務(wù)器的優(yōu)先級;數字越小優(yōu)先級越高;


例如:

zhangxingeng.com.   IN  MX  10  mx1.zhangxingeng.com.

IN  MX   20  mx2.zhangxingeng.com.

注意:

對MX記錄而言,任何一個(gè)MX記錄后面的服務(wù)器名字,都應該再后續有一個(gè)A記錄.

5、A記錄定義格式

name:某主機的FQDN,例如web1.zhangxingeng.com

value:主機名對應主機的ip地址;

例如

web1.zhangxingeng.com.  IN  A  192.168.216.199

web2.zhangxingeng.com.  IN  A  192.168.216.202

注意:

*.zhangxingeng.com.  IN  A   192.168.216.199

zhangxingeng.com.  IN  A  192.168.216.199
避免用戶(hù)寫(xiě)作名稱(chēng)時(shí)給錯誤答案,可以通過(guò)泛域名解析進(jìn)行解析至特定地址;

6、PTR記錄定義格式

name:IP,有特定格式,把IP地址反過(guò)來(lái)寫(xiě),199.216.168.192;而有特定后綴:in-addr.arpa.,所以完整寫(xiě)法為:199.216.168.192.in.addra.arpa.

value:FQDN

例如:

199.216.168.192.in.addra.arpa.  IN  PTR  web1.zhangxingeng.com.

簡(jiǎn)寫(xiě)

199  IN  PTR  web1.zhangxingeng.com.

注意:網(wǎng)絡(luò )地址及后綴可省略;主機地址依然需要反這寫(xiě)

7、CNAME記錄定義格式
name:別名的FQDN
value:正規名字的FQDN;

例如:
web1.zhangxingeng.com.  IN  CNAME  www.zhangxingeng.com

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