DNS 简述

DNS(Domain Name system)总体思路和目标口DNS的主要思路

• 分层的、基于域的命名机制
• 若干分布式的数据库完成名字到IP地址的转换
• 运行在UDP之上端口号为53的应用服务
• 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)

总的来说，就是一个基于应用层UDP格式的协议，使用分层多个树子域结构形式，提供域名到IP映射分布式存储和查询功能的协议。

DNS主要目的:

• 实现主机名-IP地址的转换(name/IP translate)
• 其它目的
• 主机别名到规范名宁的转换:Host aliasing
• 邮件服务器别名到邮件服务器的正规名字的转换:Mail serveraliasing
• 负载均衡:Load Distribution

DNS域名结构（名字空间name space）

• 一个层面命名设备会有很多重名
• DNS采用层次树状结构的命名方法
• Internet 根被划为几百个顶级域(top lever domains)
  • 通用的(generic)
    .com; .edu;.gov;.int; .mil ; .net ;.orgfirm ;.hsop ;.web:.arts;.rec
  • 国家的(countries)
    .cn ;.us ;nl;jp
• 每个(子)域下面可划分为若干子域(subdomains)
• 树叶是主机

目前DNS，大体上有13个根域名服务器（root domain name server)。

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解析功能： 名字服务器（Name Server)
名字服务器不是单台机器或者设备，而是基于域名可以划分为多个子域形式，对应于区域(zone)的概念。

权威DNS服务器：组织机构的DNS服务器，提供组织机构的服务器（如web,email)可以访问的主机和IP之间的映射。
TLD顶级DNS服务器：负责顶级域名（eg: com,org,net) 和所有国家级别(eg: cn,uk,jp)

zone:

• 区域的划分有区域管理者自己决定
• 将DNS名字空间划分为互不相交的区域，每个区域都是树的一部分

名字服务器:

• 每个区域都有一个名字服务器:维护着它所管辖区域的权威信息(authoritative record)
• 名字服务器允许被放置在区域之外，以保障可靠性

整体上就能将树形域名空间，通过逻辑上的zone划分成多个不同子zone, 每个子zone都有一台自身域的Name Server,维护当前zone的名字和IP映射关系。

Zone Name Server 分布式存储的资源记录( Resource Records)：维护域名- IP的映射关系。
存储的RR记录格式：（name, value,type,ttl)
对于type字段的说明：

• Type =A ( name：主机，value:ip地址）
• Type = CNAME( name:规范名称的别名，value: 当前域名所在子域的规范格式的名称）
• Type = Ns (name: 域名，value: 该域名的权威服务器的域名）

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域名解析过程

• 每个ISP(居民区的ISP、公司、大学)都有一个本地DNS服务器(也称为“默认名字服务器”)
• 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DNS域空间层次结构中)

名字解析过程：目标名字在Local Name server中

• 情况1:查询的名字在该区域内部
• 情况2:缓存(cashing)

当于本地名字服务器不能解析名字时，联系Root Name Server顺着根-TLD一直找到权威Name Server(树层往上追溯)

递归查询：
名字解析都放在当前联络的Name Server上，会有问题：root服务器负担太重，可以使用迭代查询（iterated queries)

迭代查询：当前联络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’)

• 主机顺.poly.edu想知道主机gaia.cs.umass.edu的IP地址
• 根(及各级域名)服务器返回的不是查询结果，而是下一个NS(name server)的地址
• 最后由权威名字服务器给出解析结果

DNS协议报文格式