一、总体思路和目标
DNS的主要思路
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分层的、基于域的命名机制
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若干分布式的数据库完成域到IP的地址的转换
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运行在UDP之上端口为53的应用服务
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核心的Internet功能，但以应用层协议实现
在网络边缘处理复杂性
DNS主要目的
- 实现主机名-IP地址的转换(name/IP translate)
- 其他目的
- 主机别名到规范名称的转换
- 邮件服务器别名到邮件服务器正规名的转换
- 负载均衡
DNS域名结构
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一个层面命名设备会有很多重名
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DNS采用层次树状结构的命名方法
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Internet根被划分为几百个顶级域(top lever domains)
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通用的(generic)
.com .edu .gov .int .mil .net .org .firm……
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国家的
.cn .us .nl .jp
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每个(子)域下面可划分为若干个子域(subdomains)
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树叶是主机
DNS名字空间(全球共有13个根名字服务器)
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域名
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从本域网上，直到树根
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中间使用”.“间隔不同的级别
ustc.edu.cn/auto.ustc.edu.cn/www.auto.ustc.edu.cn
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域的域名：可以用于表示一个域
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主机的域名：一个域上的一个主机
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域名的管理
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一个域管理其下的子域
.jp 被划分为ac.jp co.jp
.cn 被划分为 edu.cn com.cn
创建一个新的域，必须征得它所属域的同意
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域与物理网络无关(逻辑意义上的)
域遵从组织界限，而不是物理网络
一个域的主机可以不在一个网络一个网络的主机不一定在一个域域的划分是逻辑的，而不是物理的
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TLD(Top Lever Domain)服务器
顶级域服务器：负责顶级域名(如con,org,net,edr)和所有国家级的顶级域名(cn,us,uk,jp)
- Network solutions 公司维护com TLD服务i其
- Educause 公司维护edu TLD服务器
区域名字服务器维护资源记录
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资源记录(resource records)
- 作用：维护 域名-IP地址(其他)的映射关系
- 位置：Name Server的分布式数据库中
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资源记录(RR)格式
- Domain_name：域名
- Ttl：time to live 生存时间(权威，缓冲记录)
- Class类别：对于Internet，值为IN
- Value值：可以是数字，域名或ASCⅡ码
- Type类别：资源记录的类型
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DNS记录
保存资源记录(RR)的分布式数据库
RR格式：（name,value,type,ttl）
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Type=A
- Name为主机
- Value为IP地址
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TYPE=CNAME
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Name为规范名字的别名
www.ibm.com的规范名字为：servereast.backup2.ibm.com
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value为规范名字
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TYPE=NS
- Name为域名(如foo.com)
- Value为该域名的权威服务器(保存整个区域域名到IP地址的映射)的域名
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TYPE=MX
- Value为name对应的邮件服务器的名称
TTL：生存时间，决定了资源记录应当从缓存中删除的时间
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二、DNS工作原理
域名系统由一系列的Name Server构成
DNS大致工作流程
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应用调用 解析器(resolver)
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解析器作为客户 向Name Server发出查询报文(封装在UDP段中)
上网的终端上线时需要以下信息(手动配置或DHCP协议自动配置)：
IP地址、子网掩码、Default Gateway、Local Name Server
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Name Server返回响应报文(name/ip)
本地名字服务器(Local Name Server)
理论可以配置任何一个名称服务器，但一般指定离的最近的Name Server
1、并不严格属于层次结构
2、每个ISP都有一个本地DNS服务器
也称为”默认名字服务器“
3、当一个主机发起一个DNS查询时，查询被送到其本地DNS服务器
起着代理的作用，将查询转发到层次结构中
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名字解析过程
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目标名称再Local Name Server中
情况1：查询的名字在该区域内部
情况2：缓存
当本地名字服务器不能解析名字时，联系根名称服务器顺着根-TLD一直找到权威名字服务器
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递归查询
- 名字解析负担都放在当前联络的名字服务器
- 问题：根服务器的负担太重
- 解决方案：迭代查询(iterated queries)
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迭代查询
主机cis.poly.edu想知道主机gaia.cs.umass.edu的IP地址
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根(及各级域名)服务器返回的不是查询结果，而是下一个NS的地址
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最后由权威名字服务器给出解析结果
”当前联系的服务器给出可以联系的服务器的名字“
”我不知道这个名字，但可以向这个服务器请求“
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DNS协议、报文
DNS协议：DNS查询和响应的报文格式相同
报文首部：
- 标识符(ID)：16位，查询和响应通过ID关联，使得NS可以同时查询多个
- Flags：查询/应答 、希望递归、递归可用、应答为权威
缓存
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一旦名字服务器获得了一个新的映射，就将该映射缓存起来
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根服务器通常都在本地服务器中缓存着
使得根服务器不用经常被访问
目的：提高效率
可能存在的问题：如果情况变化，缓存结果和权威资源记录不一致
解决方案：TTL(默认2天)
新增一个域
- 在上级域的名字服务器中增加两条记录，指向这个新增的子域的域名和域名服务器的地址
- 在新增子域的名字服务器上运行名字服务器，负责本域的名字解析：名字->IP地址
例子：在com域中建立一个Networkutopia
- 到注册登记机构注册域名Networkutopia
- 需要向该机构提供权威DNS服务器(基本的和辅助的)的名字和IP地址
- 登记机构在com TLD服务器中插入两条RR记录
- 在networkutopia.com的权威服务器中确保有以下记录
- 用于web服务器的www.networkutopia.com的类型为A的记录
- 用于邮件服务器mail.networkutopia.com类型为MX的记录
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