域名系统DNS - jerry

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域名系统DNS

许多应用层软件经常直接使用域名系统 DNS (Domain Name System),但计算机的用户只是间接而不是直接使用域名系统。

互联网采用层次结构的命名树作为主机的名字,并使用分布式的域名系统 DNS。名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行,运行该程序的机器称为域名服务器。

互联网采用了层次树状结构的命名方法。 任何一个连接在互联网上的主机或路由器,都有一个唯一的层次结构的名字,即域名。 域名的结构由标号序列组成,各标号之间用点隔开:

… . 三级域名 . 二级域名 . 顶级域名

域名只是个逻辑概念,并不代表计算机所在的物理地点。 变长的域名和使用有助记忆的字符串,是为了便于人来使用。而 IP 地址是定长的 32 位二进制数字则非常便于机器进行处理。 域名中的“点”和点分十进制 IP 地址中的“点”并无一一对应的关系。点分十进制 IP 地址中一定是包含三个“点”,但每一个域名中“点”的数目则不一定正好是三个。


互联网的域名空间

DNS 服务器的管辖范围不是以“域”为单位,而是以“区”为单位。一个服务器所负责管辖的(或有权限的)范围叫做区 (zone)。 各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。 每一个区设置相应的权限域名服务器,用来保存该区中的所有主机的域名到 IP 地址的映射。

1、域名服务器有以下四种类型

  1. 根域名服务器
  2. 顶级域名服务器
  3. 权限域名服务器
  4. 本地域名服务器

(1)根域名服务器是最高层次的域名服务器,也是最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和 IP 地址。不管是哪一个本地域名服务器,若要对互联网上任何一个域名进行解析,只要自己无法解析,就首先求助于根域名服务器。在互联网上共有 13 个不同 IP 地址的根域名服务器,它们的名字是用一个英文字母命名,从 a 一直到 m(前 13 个字母)

(2)顶级域名服务器(即 TLD 服务器)负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名。 当收到 DNS 查询请求时,就给出相应的回答(可能是最后的结果,也可能是下一步应当找的域名服务器的 IP 地址)。
(3)权限域名服务器负责一个区的域名服务器。 当一个权限域名服务器还不能给出最后的查询回答时,就会告诉发出查询请求的 DNS 客户,下一步应当找哪一个权限域名服务器
(4)本地域名服务器对域名系统非常重要。 当一个主机发出 DNS 查询请求时,这个查询请求报文就发送给本地域名服务器。 每一个互联网服务提供者 ISP,或一个大学,甚至一个大学里的系,都可以拥有一个本地域名服务器, 这种域名服务器有时也称为默认域名服务器。

DNS 域名服务器都把数据复制到几个域名服务器来保存,其中的一个是主域名服务器,其他的是辅助域名服务器。 当主域名服务器出故障时,辅助域名服务器可以保证 DNS 的查询工作不会中断。 主域名服务器定期把数据复制到辅助域名服务器中,而更改数据只能在主域名服务器中进行。这样就保证了数据的一致性。

2、域名的解析过程

主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的 IP 地址,那么本地域名服务器就以 DNS 客户的身份,向其他根域名服务器继续发出查询请求报文

本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时,要么给出所要查询的 IP 地址,要么告诉本地域名服务器:“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询。

3、顶级域名 TLD (Top Level Domain)

国家顶级域名 nTLD,例如:

  1. .cn 表示中国,
  2. .us 表示美国,
  3. .uk 表示英国,等等。

通用顶级域名 gTLD 最早的顶级域名是:

  1. .com(公司和企业)
  2. .net(网络服务机构
  3. .org(非赢利性组织)
  4. .edu(美国专用的教育机构)
  5. .gov(美国专用的政府部门)
  6. .mil(美国专用的军事部门)
  7. .int(国际组织)
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