計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日常作業(yè)(二)

1、精選文檔計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日常作業(yè)（二）一、概念1 IP地址分類以及子網(wǎng)劃分國際規(guī)定：把全部的IP地址劃分為 A，B，C，D，EA類地址:范圍從0-127，0是保留的并且表示全部IP地址，而127也是保留的地址，并且是用于測試環(huán)回用的。因此A類地址的范圍其實是從1-126之間。如：，第一段號碼為網(wǎng)絡(luò)號碼，剩下的三段號碼為本地計算機(jī)的號碼。轉(zhuǎn)換為2進(jìn)制來說，一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必需是“0”， 地址范圍從 到。可用的A類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個主機(jī)(2的24次方的主機(jī)數(shù)目)。以子網(wǎng)掩碼來進(jìn)行區(qū)

2、分：.B類地址：范圍從128-191，如，第一和其次段號碼為網(wǎng)絡(luò)號碼，剩下的2段號碼為本地計算機(jī)的號碼。轉(zhuǎn)換為2進(jìn)制來說，一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必需是“10”，地址范圍從到55。可用的B類網(wǎng)絡(luò)有16382個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個主機(jī) 。以子網(wǎng)掩碼來進(jìn)行區(qū)分：C類地址：范圍從192-223，如，第一，其次，第三段號碼為網(wǎng)絡(luò)號碼，剩下的最終一段號碼為本地計算機(jī)的號碼。轉(zhuǎn)換為2進(jìn)制來說，一個C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)

3、地址和1字節(jié)的主機(jī)地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必需是“110”。范圍從到55。C類網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬余個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納254個主機(jī)。以子網(wǎng)掩碼來進(jìn)行區(qū)分： D類地址：范圍從224-239，D類IP地址第一個字節(jié)以“1110”開頭，它是一個特地保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò)，目前這一類地址被用在多點廣播(Multicast)中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機(jī)，它標(biāo)識共享同一協(xié)議的一組計算機(jī)。E類地址：范圍從240-254，以“11110”開頭，為將來使用保留。 全零(“”)地址對應(yīng)于當(dāng)前主機(jī)。全“1”的IP地

4、址(“55”)是當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。2 TCP/IP和OSI體系結(jié)構(gòu)比較OSI和TCP/IP的相同點：二者均接受層次結(jié)構(gòu)，而且都是按功能分層。 OSI和TCP/IP的不同點： OSI分七層，而TCP/IP分四層，嚴(yán)格講，TCP/IP網(wǎng)間網(wǎng)協(xié)議只包括下三層，應(yīng)用程序不算TCP/IP的一部分。 OSI層次間存在嚴(yán)格的調(diào)用關(guān)系，兩個（N）層實體的通信必需通過下一層（N-1）層實體，不能越級，而TCP/IP可以越過緊鄰的下一層直接使用更低層次所供應(yīng)的服務(wù)（這種層次關(guān)系常被稱為“等級”關(guān)系），因而削減了一些不必要的開銷，提高了協(xié)議的效率。 OSI只考慮用一種標(biāo)準(zhǔn)的公用數(shù)據(jù)網(wǎng)將各

5、種不同的系統(tǒng)互聯(lián)在一起，后來生疏到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的重要性，才在網(wǎng)絡(luò)層劃出一個子層來完成互聯(lián)作用。而TCP/IP一開頭就考慮到多種異構(gòu)網(wǎng)的互聯(lián)問題，并將互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP作為TCP/IP的重要組成部分。 OSI開頭偏重于面對連接的服務(wù)，后來才開頭制定無連接的服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，而TCP/IP一開頭就有面對連接和無連接服務(wù)，無連接服務(wù)的數(shù)據(jù)報對于互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)傳送以及分組話音通信都是格外便利的。 OSI與TCP/IP對牢靠性的強(qiáng)調(diào)也不相同。對OSI的面對連接服務(wù)，數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層都要檢測和處理錯誤，尤其在數(shù)據(jù)鏈路層接受校驗、確認(rèn)和超時重傳等措施供應(yīng)牢靠性，而且網(wǎng)絡(luò)和運輸層也有類似技術(shù)。而TCP/IP則不然

6、，TCP/IP認(rèn)為牢靠性是端到端的問題，應(yīng)由傳輸層來解決，因此它允許單個的鏈路或機(jī)器丟失數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)出錯，網(wǎng)絡(luò)本身不進(jìn)行錯誤恢復(fù)，丟失或出錯數(shù)據(jù)的恢復(fù)在源主機(jī)和目的主機(jī)之間進(jìn)行，由傳輸層完成。由于牢靠性由主機(jī)完成，增加了主機(jī)的負(fù)擔(dān)。但是，當(dāng)應(yīng)用程序?qū)慰啃砸蟛桓邥r，甚至連主機(jī)也不必進(jìn)行牢靠性處理，在這種狀況下，TCP/IP網(wǎng)的效率最高。 在兩個體系結(jié)構(gòu)中智能的位置也不相同。OSI網(wǎng)絡(luò)層供應(yīng)面對連接的服務(wù)，將尋徑、流控、挨次把握、內(nèi)部確認(rèn)、牢靠性帶有智能性的問題，都納入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，留給末端主機(jī)的事就不多了。相反，TCP/IP則要求主機(jī)參與幾乎全部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所以對入網(wǎng)的主機(jī)要求很高。 OSI開頭未考

7、慮網(wǎng)絡(luò)管理問題，到后來才考慮這個問題，而TCP/IP有較好的網(wǎng)絡(luò)管理。 目前計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)形成的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)主要有兩個：OSI參考模型和TCP/IP參考模型。 TCP/IP參考模型是因特網(wǎng)（Internet）的基礎(chǔ)。和OSI的7層協(xié)議比較，TCP/IP參考模型中沒有會話層和表示層。通常說的TCP/IP是一組協(xié)議的總稱，TCP/IP實際上是一個協(xié)議族（或協(xié)議包），包括100多個相互關(guān)聯(lián)的協(xié)議，其中IP（Internet Protocol，網(wǎng)際協(xié)議）是網(wǎng)絡(luò)層最主要的協(xié)議；TCP（Transmission Control Protocol，傳輸把握協(xié)議）和UDP（User Datagram Pro

8、tocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是傳輸層中最主要的協(xié)議。一般認(rèn)為IP、TCP、UDP是最根本的三種協(xié)議，是其它協(xié)議的基礎(chǔ)。 TCP/IP也是使用協(xié)議棧來工作，棧是全部用來在兩臺機(jī)器間完成一個傳輸?shù)娜繀f(xié)議的幾個集合。數(shù)據(jù)通過棧，從一臺機(jī)器到另一臺機(jī)器，在這過程中，一個簡單的查錯系統(tǒng)會在起始機(jī)器和目的機(jī)器中執(zhí)行。棧分成五個層，每一層都能從相鄰的層中接收或發(fā)送數(shù)據(jù)，每一層都與很多協(xié)議相聯(lián)系。3 域名的概念與機(jī)制域名的概念通俗的說，域名就相當(dāng)于一個家庭的門牌號碼，別人通過這個號碼可以很簡潔的找到你。網(wǎng)絡(luò)是基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信和連接的，每一臺主機(jī)都有一個唯一的標(biāo)識固定的IP地址，以區(qū)分在網(wǎng)絡(luò)上成千

9、上萬個用戶和計算機(jī)。網(wǎng)絡(luò)在區(qū)分全部與之相連的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)時，均接受了一種唯一、通用的地址格式，即每一個與網(wǎng)絡(luò)相連接的計算機(jī)和服務(wù)器都被指派了一個獨一無二的地址。為了保證網(wǎng)絡(luò)上每臺計算機(jī)的IP地址的唯一性，用戶必需向特定機(jī)構(gòu)申請注冊，該機(jī)構(gòu)依據(jù)用戶單位的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和近期進(jìn)展方案，安排IP地址。網(wǎng)絡(luò)中的地址方案分為兩套：IP地址系統(tǒng)和域名地址系統(tǒng)。這兩套地址系統(tǒng)其實是一一對應(yīng)的關(guān)系。IP地址用二進(jìn)制數(shù)來表示，每個IP地址長32比特，由4個小于256的數(shù)字組成，數(shù)字之間用點間隔，例如表示一個IP地址。由于IP地址是數(shù)字標(biāo)識，使用時難以記憶和書寫，因此在IP地址的基礎(chǔ)上又進(jìn)展出一種符號

10、化的地址方案，來代替數(shù)字型的IP地址。每一個符號化的地址都與特定的IP地址對應(yīng)，這樣網(wǎng)絡(luò)上的資源訪問起來就簡潔得多了。這個與網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)字型IP地址相對應(yīng)的字符型地址，就被稱為域名。 可見域名就是上網(wǎng)單位的名稱，是一個通過計算機(jī)登上網(wǎng)絡(luò)的單位在該網(wǎng)中的地址。一個公司假如期望在網(wǎng)絡(luò)上建立自己的主頁，就必需取得一個域名，域名也是由若干部分組成，包括數(shù)字和字母。通過該地址，人們可以在網(wǎng)絡(luò)上找到所需的具體資料。域名是上網(wǎng)單位和個人在網(wǎng)絡(luò)上的重要標(biāo)識，起著識別作用 ，便于他人識別和檢索某一企業(yè) 、組織或個人的信息資源，從而更好地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的資源共享。除了識別功能外，在虛擬環(huán)境下，域名還可以起到引導(dǎo)、宣揚、

11、代表等作用。 域名的機(jī)制2.1. 定義和名詞域名空間是樹狀結(jié)構(gòu)，每個結(jié)點和資源集相對應(yīng)（這個資源集可能為空），域名系統(tǒng)不區(qū)分樹內(nèi)結(jié)點和葉子結(jié)點，統(tǒng)稱為結(jié)點。每個結(jié)點有一個標(biāo)記，這個標(biāo)記的長度為0到63個字節(jié)。不同的結(jié)點可以使用相同的標(biāo)記。0長度的標(biāo)記（空標(biāo)記）為根記錄保留。結(jié)點的域名是從結(jié)點到根的標(biāo)記組成的。這些標(biāo)記對大小寫不敏感，這就是說，A和a對域名是等效的。但是你在收到域名時最好保留它的大小寫狀態(tài)以便以后的服務(wù)擴(kuò)展便于使用。用戶需要輸入域名時，每個節(jié)點的標(biāo)記長度不管多長，總要以點分隔。確定域名的最終總以點結(jié)束，例如poneria.ISI.EDU.，而相對域名則不這樣，它由本地域指明位置即

12、可。相對域名相對于一個公認(rèn)的域名或相對于用作搜尋列的一串域名。相對名通常在用戶接口消滅，在用戶接口，表示方法因?qū)崿F(xiàn)不同而不同，相對域名也消滅在主文件中，主文件相對于一個源域名而設(shè)立。為了簡化實現(xiàn)，整個域名的長度不得大于255個字節(jié)。域由域名標(biāo)記，它由其下的域組成。假如一個域包括在另一域中，則稱它為這個域的子域。我們可能通過表示很直觀的看出。如A.B.C.D是B.C.D，C.D，D和 的子域。2.2. 管理規(guī)范作為策略，DNS技術(shù)說明未說明一個特定的樹結(jié)構(gòu)或什么規(guī)章來選擇標(biāo)記，此說明期望達(dá)到的目的是越簡潔越好。應(yīng)用程序的開發(fā)可以不管名字空間的邊界和名字服務(wù)器的存在。這不是說沒有法規(guī)地亂來，而是把

13、規(guī)章制定得開放以便于處理問題，樹的不同部分可以有不同的規(guī)章。例如IN-ADDR.ARPA分布在網(wǎng)絡(luò)各處，用于將網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)號轉(zhuǎn)換為主機(jī)名，而NetBIOS域是平面式的，緣由很簡潔，這樣便于應(yīng)用。但是，對于名字空間的通常部分，我們還是有規(guī)定的，目的是為了應(yīng)用起來比較便利。低層域名最終被分為多個區(qū)，這樣的域應(yīng)當(dāng)在頂層域上供應(yīng)一個標(biāo)記使最終的解析可能不必重名字就可以完成。在管理的時候，老的軟件可能不支持結(jié)點標(biāo)記中的數(shù)字，特殊字符。2.3. 技術(shù)規(guī)范在DNS能夠被用來為某些種類的結(jié)點保存名字信息前，必需滿足下面兩個條件： 要有在對象名和域之間映射的規(guī)章，這個規(guī)章描述了關(guān)于對象的信息如何被訪問 需要有描述

14、對象的RR類型和數(shù)據(jù)格式這些規(guī)章可煩可簡，規(guī)章者要考慮到對現(xiàn)在格式和以后格式的兼容問題。多映射或映射分層是必需的。對于主機(jī)，映射取決于主機(jī)名的現(xiàn)有格式，它是通常文本表示域名的子集，加上描述主機(jī)地址的RR格式。由于我們需要從地址到主機(jī)的牢靠映射，所以定義了將地址映射到IN-ADDR.ARPA域的方法。對了郵箱，映射會簡單一些。通常的郵件地址，可以通過將轉(zhuǎn)換為一個單獨的標(biāo)記，不要管里面的點，將通過平常的域名解析方法進(jìn)行解析，這兩部分組合形成一個域名。因此郵件地址HOSTMASTERSRI-NIC.ARPA，會變?yōu)镠OSTMASTER.SRI-NIC.ARPA。通常的用戶不關(guān)懷這些定義的規(guī)章，但用戶

15、應(yīng)當(dāng)理解它們使用的是一種的很多要求的綜合產(chǎn)物，有要求兼容老產(chǎn)品的，有要求添加新功能的。2.5. 命名規(guī)章DNS的命名規(guī)章是為了使對域名的命名比較統(tǒng)一。也就是要將任何現(xiàn)存的對象都可以在最小改動的狀況下變?yōu)橛蛎?。?jǐn)慎的使用者會選擇域名適合域名系統(tǒng)和應(yīng)用程序。例如在命名郵件域名時，使用者會同時遵守相應(yīng)的郵件協(xié)議。這就使對老軟件的兼容性提高了。下面的規(guī)章是一個較少引起問題的規(guī)章: := | := | . := := | := | - := | := 大小寫的A到Z，共52個 := 0到9請留意：域名內(nèi)不分大小寫。標(biāo)記必需遵守ARPANET主機(jī)名規(guī)章，它要求主機(jī)名必需以字母開頭，以字母或數(shù)字結(jié)束，中間的

16、可以是數(shù)字字母或連字符，長度沒有限制。但標(biāo)記必需少于63個字符。下面的字符串就表示了APARNET中的主機(jī)：A.ISI.EDU XX.LCS.MIT.EDU SRI-NIC.ARPA2.6. 資源記錄域名標(biāo)記結(jié)點，每個結(jié)點都有資源信息集，些集可以為空。資源信息集和由分別資源集（RR）的特殊名字相關(guān)聯(lián)。在集中的RR挨次沒有關(guān)系，標(biāo)記有這東西就是了，它不用由名字服務(wù)器，resovler或DNS的其它部分保存，只在這兒有。特定的RR我們認(rèn)為有以下幾個：ownerRR能夠被找到的域名它是一個16位值，指定RR內(nèi)的資源類型，它指一個抽象資源，具體的標(biāo)記有以下幾個：A主機(jī)地址CNAME一個擬名的統(tǒng)一命名H

17、INFO標(biāo)記由主機(jī)使用折CPU和OSMX標(biāo)記用于域的郵件交換資源NS此域的權(quán)威認(rèn)證名字服務(wù)器PTR指向其它域名空間的指針SOA標(biāo)記區(qū)認(rèn)證權(quán)威的開頭class它是一個16位值，標(biāo)記協(xié)議族或某一個協(xié)議實例，本文中使用IN代表internet系統(tǒng)，CH代表Chaos系統(tǒng)TTL它是RR的生存時間，它是32位整數(shù)，單位是秒，它主要用于resolver緩存RR多長時間它是一種類型，有時是依靠于數(shù)據(jù)的類，它描述了以下資源：A對于class是IN的，它是一個32位IP地址，對于CH，它是后面跟一個16位八進(jìn)制Chaos地址的域名CNAME域名MX作為一個域的郵件服務(wù)資源的主機(jī)名，主機(jī)名后有一個16位的配置值N

18、S主機(jī)名PTR域名SOA一些域擁有資源的名字通常是隱式的，不構(gòu)成RR的一部分。TTL時間只影響緩沖內(nèi)的數(shù)據(jù)，不影響區(qū)內(nèi)的已經(jīng)保存的認(rèn)證數(shù)據(jù)。TTL通常由管理員設(shè)置，TTL=0表示禁止緩沖。RDATA內(nèi)的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制串和域名的混合。域名通常使用指針指向DNS內(nèi)的其它數(shù)據(jù)。2.6.1. RR的文本表示RR在DNS中是以二進(jìn)制形式表示的，而在名字服務(wù)器或resolver中保存的時是經(jīng)過壓縮編碼處理的。本文中我們接受相同于主文件中表示的表示方法，也就是不壓縮的方法，以便顯示RR的內(nèi)容。行開頭時給出誰擁有RR，假如這一位置空出，就表示本行RR的擁有者和上面RR的擁有者是一個。其后是TTL，type和RR

19、的class。RR的RDATA部分是在當(dāng)前數(shù)據(jù)的表示類型的基礎(chǔ)上得到的。2.6.2. 別名和統(tǒng)一命名現(xiàn)存的系統(tǒng)中有時會對相同的資源有不同的命名，不但主機(jī)是這樣，郵箱也是這樣，不同的名字指向的是同一個位置。大部分系統(tǒng)都能夠?qū)Χ鄠€名字指定一個是統(tǒng)一命名的結(jié)果，另外的是別名。域名系統(tǒng)供應(yīng)使用統(tǒng)一命名的機(jī)制（CNAME RR），CNAME RR標(biāo)記它的owner名為別名，并指出在RDATA部分的相應(yīng)統(tǒng)一命名。假如一個結(jié)點存在CNAME RR，不應(yīng)當(dāng)有其它的數(shù)據(jù)，這保證了統(tǒng)一命名和它的別名不能不同。這也使得緩沖的CNAME可以不用檢索認(rèn)證權(quán)威服務(wù)器就可以供應(yīng)服務(wù)。在有CNAME RR時，DNS軟件假如查

20、詢不到與域名相關(guān)的資源，它會檢查資源集中是不是有一個有匹配class的CNAME，假如有，名字服務(wù)器返回的應(yīng)答中包括這個CNAME記錄，并依據(jù)在CNAME中指定的數(shù)據(jù)開頭新的查詢。2.7. 查詢查詢就是發(fā)向名字服務(wù)器要求響應(yīng)的一個懇求。在Internet上，這種懇求以UDP或TCP傳輸，名字服務(wù)器的響應(yīng)可以是查詢結(jié)果，或是另一個名字名字器地址，要么就是一個錯誤信息。通常用戶并不直接發(fā)送懇求，而是向resolver發(fā)送懇求，由resolver依次將一個或多個懇求發(fā)向名字服務(wù)器，并負(fù)責(zé)處理錯誤狀況。懇求和響應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)格式，它們包括一個頭和數(shù)個固定的域，然后是包括查詢參數(shù)和RR的四個部分。頭中最重要的

21、域是稱為操作符的東西，它指出要進(jìn)行什么操作。在全部可能的16個值中，標(biāo)準(zhǔn)查詢是必需的，反向查詢和狀態(tài)查詢是可選的，有一個完全查詢已經(jīng)過時，其它的還未指定。而上面的提到的四個部分如下：Question包括查詢名和其它參數(shù)Answer包括查詢結(jié)果的RRAuthority包括一個RR，但這個RR包括的是另一個名字服務(wù)器Additional包括了一個些在其它部分中使用RR時會有用的信息請留意：因頭中操作符（碼）的不同，這些部分的內(nèi)容可能不同，但格式可是一樣的。2.7.1. 標(biāo)準(zhǔn)查詢標(biāo)準(zhǔn)查詢指定一個目標(biāo)域名（QNAME），查詢類型（QTYPE）和查詢類（QCLASS），然后查找相應(yīng)的RR，這類的查詢占了

22、DNS查詢的絕大部分，假如未有特殊說明，一般都指這種查詢。2.7.2. 反向查詢（可選）名字服務(wù)器可以反映資源和域名之間的映射關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)查詢可以對將域名映射到SOA RR，相應(yīng)的反向查詢則映射SOA RR到域名。對于名字服務(wù)器來說這種實現(xiàn)是可選的，但是全部的名字服務(wù)器必需至少能夠理解反向查詢消息，不能說發(fā)來的消息當(dāng)不知道。域名系統(tǒng)不保證反向查詢的完全和唯一性，由于系統(tǒng)是依據(jù)域名而非主機(jī)地址或其它資源類型支配的。反向查詢主要用于調(diào)試，以及和數(shù)據(jù)庫支持相關(guān)的活動中。反向查詢可以不返回正確的TTL，也不標(biāo)明RR是某個集合中的一員，我們不知道它是不是唯一的，因此反向查詢的結(jié)果不緩沖。反向查詢對于映射主

23、機(jī)地址到主機(jī)名是不合適的，此時要用IN-ADDR.ARPA域。3.1. 介紹名字服務(wù)器保存了很多信息，這些信息組成了域數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫被分為區(qū)，這些區(qū)在不同的服務(wù)器上保存。服務(wù)器可以有不同的可選函數(shù)和數(shù)據(jù)源，它最基本的工作是響應(yīng)查詢，它的響應(yīng)是是一種簡潔的形式進(jìn)行的，響應(yīng)可以僅依據(jù)本地數(shù)據(jù)作出，也可以依據(jù)其它相關(guān)服務(wù)器而做出。一個給定的區(qū)可以依據(jù)不同的服務(wù)器來保證其有效性，通過管理命令，用戶可以查詢由至少兩臺服務(wù)器保存的一個區(qū)上的數(shù)據(jù)，多臺服務(wù)器保存信息保證了適當(dāng)?shù)娜哂?。給定的名字服務(wù)器通常支持一個或多個區(qū)，但只充當(dāng)域樹一小部分的認(rèn)證權(quán)威。它有一些緩沖的非認(rèn)證信息，這些信息是域樹其它部分的，在響

24、應(yīng)查詢時名字服務(wù)器會給出什么時它認(rèn)證的，什么是它緩沖的。3.2. 數(shù)據(jù)庫如何被劃分為區(qū)劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫有兩種方法，一種是依據(jù)class，另一種是在名字空間的結(jié)點間進(jìn)行分隔，而產(chǎn)生，我們稱這種分隔為cut。class（以下我們稱為類）分隔比較簡潔，在傳統(tǒng)上，名字空間和全部類是一回事，分隔的類可被認(rèn)為是一系列平行的名字空間樹。創(chuàng)建新類的通常理由是要為已有的類型創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)格式，或是為了對已有的名字空間進(jìn)行分隔管理。在一個類中可在兩個相鄰的結(jié)點進(jìn)行cut（以下我們稱為切分），在全部的切分完成后，相連空間的每個組就是一個獨立的區(qū)。此區(qū)是在相連區(qū)域內(nèi)全部數(shù)據(jù)的認(rèn)證權(quán)威。這種方法意味著全部的區(qū)至少有一個結(jié)點，域

25、名和全部特定區(qū)內(nèi)的結(jié)點是相連的。給定的樹型結(jié)構(gòu)肯定有一個點更加靠近根，我們用這個點標(biāo)記這個區(qū)。雖然可能沒什么用，也可以將每個域名分在不同的區(qū)中，也可以讓全部的結(jié)點在一個區(qū)中。另外，數(shù)據(jù)庫也可依據(jù)不同企業(yè)對名字的把握進(jìn)行劃分，有些企業(yè)可能期望自己管理某一部分域名子樹，這時這個企業(yè)就可以對域名進(jìn)行相應(yīng)的增加或刪除操作，可以自己加入自己的下一級域名。當(dāng)然，這個企業(yè)也可以對自己管理的名字空間進(jìn)行進(jìn)一步劃分。3.2.1. 技術(shù)問題描述一個區(qū)的數(shù)據(jù)有四部分：1. 區(qū)中全部結(jié)點的認(rèn)證數(shù)據(jù)2. 定義區(qū)內(nèi)頂結(jié)點的數(shù)據(jù)（此數(shù)據(jù)可被認(rèn)為是認(rèn)證數(shù)據(jù)的一部分）3. 描述代表子區(qū)的數(shù)據(jù)4. 訪問服務(wù)器子區(qū)的數(shù)據(jù)（我們也稱

26、為“相關(guān)”（glue）數(shù)據(jù)）全部這些數(shù)據(jù)以RR的形式表示，全部區(qū)可以被RR集的形式描述。通過傳輸RR，可以傳輸整個區(qū)，具體的方法可以是通過FTP傳輸相應(yīng)的文本文件，或是通過網(wǎng)絡(luò)消息的形式傳輸。一個區(qū)的認(rèn)證數(shù)據(jù)是全部的RR，這些RR和樹中全部的結(jié)點是關(guān)聯(lián)的，要么就是切分后的結(jié)點關(guān)聯(lián)。描述頂結(jié)點的RR對于區(qū)的管理特殊重要，這些RR有兩種類型，名字服務(wù)器RR，它描述了區(qū)中的服務(wù)器列表；另一種是SOA RR，它描述的區(qū)的管理參數(shù)。描述切分的RR是NS RR，由于切分是在結(jié)點間進(jìn)行的，全部RR不是區(qū)認(rèn)證數(shù)據(jù)的一部分，它應(yīng)當(dāng)和相應(yīng)的在子區(qū)內(nèi)的頂結(jié)點全都。由于名字服務(wù)器通常和區(qū)邊界相關(guān)，NS RR只在一些區(qū)

27、的頂結(jié)點上有。在組成一個區(qū)的數(shù)據(jù)中，NS RR在頂層結(jié)點和在邊界底的切分處消滅，不在其它地方。區(qū)結(jié)構(gòu)所要實現(xiàn)的一個目標(biāo)是任何區(qū)都有足夠的數(shù)據(jù)可以和任何子區(qū)建立通信。也就是說，父區(qū)有足夠的信息可以訪問子區(qū)中的任何一臺名字服務(wù)器。NS RR命名了子區(qū)服務(wù)器，它不足以完成上面的要求，因此有了名字但仍舊不知道地址。特殊地，假如名字服務(wù)器的名字在子區(qū)內(nèi)是它自己，我們就無法知道通過它的任何信息了。為了解決這一問題，區(qū)中包括了一個關(guān)聯(lián)RR，它不是認(rèn)證權(quán)威數(shù)據(jù)的一部分，但它表示了服務(wù)器的地址。假如名字服務(wù)器名在切分下，就需要這些RR了。3.2.2. 管理問題當(dāng)有些組織期望把握自己的域時，第一步是標(biāo)記合適的父區(qū)

28、，然后取得父區(qū)中管理結(jié)點的許可來管理。管理的時候沒有什么具體的技術(shù)問題，可是還是有一些規(guī)章的，對中型的區(qū)可以沒有這些規(guī)定，但是小型的就不行了。本文不具體爭辯這一問題了，有愛好可參閱相關(guān)的資料。一旦選擇了子區(qū)的名字，此區(qū)的新管理結(jié)點要冗余的名字服務(wù)器來支持。留意：沒有要求一個區(qū)的服務(wù)器必需在此域中出名字的主機(jī)上。在很多種狀況下，一個區(qū)要想被更簡潔地訪問到最好把內(nèi)容放得分散一點，不要集中在一起?，F(xiàn)在很多國家的名字服務(wù)器是放置在別國的，這樣在取得名字解析的時候不用把懇求千里迢迢送到遠(yuǎn)程主機(jī)上去了。作為配置的最終一步，就是要選擇NS RR和關(guān)聯(lián)RR。3.3. 深化名字服務(wù)器3.3.1. 查詢和響應(yīng)名字

29、服務(wù)器的主要內(nèi)容就是響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)查詢。查詢和響應(yīng)有專用的格式，查詢包括QTYPE，QCLASS和QNAME，它描述了需要數(shù)據(jù)的類型，類（class）和名字。服務(wù)器的響應(yīng)取決于它支持不支持循環(huán)查詢： 最簡潔的是不支持循環(huán)查詢，它返回的要么是本地信息，要么是一個錯誤碼，告知用戶你要的信息這里沒有，然后再返回一個鄰近服務(wù)器的地址，讓用戶到那里去查一查。 假如支持循環(huán)查詢，那名字服務(wù)器假如未能在本地找到相應(yīng)的信息，就代替用戶向其它服務(wù)器進(jìn)行查詢，這時它是代替用戶扮演了resolver的角色，直到最終把結(jié)果找到（也可能根本沒有結(jié)果，那就返回錯誤），并返回給用戶為止。使用循環(huán)查詢要客戶和服務(wù)器雙方都支持才行。

30、這個信息通過查詢和響應(yīng)中的兩位來交換： 假如允許循環(huán)查詢則設(shè)置RA位，服務(wù)器方可以不管客戶是否進(jìn)行懇求而直接設(shè)置此位 查詢中假如懇求循環(huán)查詢則設(shè)置RD位，客戶只有在知道服務(wù)器方支持循環(huán)查詢后才能夠進(jìn)行循環(huán)查詢懇求客戶可以在響應(yīng)中同時設(shè)置RA和RD位來確認(rèn)是否支持循環(huán)查詢懇求。請留意：服務(wù)器在客戶未指明RD位時不會自己進(jìn)行循環(huán)查詢。假如懇求了循環(huán)查詢，同時也支持循環(huán)查詢，對查詢的響應(yīng)會是以下之一： 查詢指定的CNAME RR有多個別名 指定的名字服務(wù)器不存在 臨時錯誤假如未懇求循環(huán)查詢或不支持循環(huán)查詢，則響應(yīng)可以可能是：- 認(rèn)證權(quán)威服務(wù)器指出名字不存在- 臨時錯誤另外還會供應(yīng)一些信息，指出所查詢

31、的RR是否從一個區(qū)來，或者是不是被緩存；另一種信息指明名字服務(wù)器指出還有一個服務(wù)器擁有相同的記錄，這個服務(wù)器更靠近要查詢的名字的祖先。3.3.2. 算法名字服務(wù)器使用的算法和本地操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)，下面的算法假設(shè)RR以幾個樹型結(jié)構(gòu)組織，一個樹就是區(qū)，有一個樹是用于緩沖的：1. 是不是支持循環(huán)查詢要看服務(wù)器，假如支持，而且需要循環(huán)查詢，轉(zhuǎn)到第5步；2. 查詢最靠近QNAME祖先的結(jié)點所在的區(qū)，假如未找到這個區(qū)，轉(zhuǎn)第4步；3. 開頭在區(qū)內(nèi)從上到下進(jìn)行匹配，匹配過程的結(jié)束條件有以下幾個： 假如整個QNAME匹配了，我們就找到了。假如數(shù)據(jù)所在結(jié)果是CNAME，QTYPE不匹配CNAME，復(fù)制CNA

32、ME RR到響應(yīng)的應(yīng)答區(qū)，將QNAME轉(zhuǎn)變?yōu)镃NAME RR中的標(biāo)準(zhǔn)形式后返回第1步；否則復(fù)制全部匹配QTYPE的RR到響應(yīng)的應(yīng)答區(qū)，然后轉(zhuǎn)第6步； 假如匹配的結(jié)果使我們離開了認(rèn)證權(quán)威，我們就獲得一個參照（referral），我們這時會遇到一個帶有NS RR的結(jié)點，復(fù)制NS RR到響應(yīng)的認(rèn)證區(qū)內(nèi)，在其它區(qū)域任憑放上什么地址，假如從認(rèn)證數(shù)據(jù)或緩沖內(nèi)沒有獲得地址，可以使用關(guān)聯(lián)RR。然后轉(zhuǎn)到第4步； 假如在一些標(biāo)記上不行能有匹配，看看是不是有*標(biāo)記存在，假如*標(biāo)記不存在，檢查我們要查找的名字是不是QNAME，假如名字就是原來的QNAME，在響應(yīng)中設(shè)置錯誤，否則退出。假如*存在，以RR和QTYPE匹配

33、，假如匹配成功，將它們復(fù)制到響應(yīng)中，但設(shè)置RR的擁有者（owner）為QNAME，不是帶有*的結(jié)點，然后轉(zhuǎn)到第6步；4. 在緩沖中進(jìn)行匹配，假如在緩沖中找到QNAME，將全部和它關(guān)聯(lián)的而且匹配QTYPE的RR復(fù)制到響應(yīng)區(qū)，假如沒有從認(rèn)證權(quán)威來的授權(quán)，可以在緩沖中查找最好的一個，將它放在認(rèn)證區(qū)內(nèi)，然后轉(zhuǎn)到第6步；5. 使用本地resolver響應(yīng)懇求。保存包括中間CNAME在內(nèi)的結(jié)果到應(yīng)答中。6. 僅使用本地數(shù)據(jù)，試著加入其它有用的RR到查詢的附加部分。然后退出。3.3.5. 區(qū)的維護(hù)與傳輸區(qū)管理員的部分工作是維護(hù)全部服務(wù)器上的區(qū)數(shù)據(jù)。當(dāng)必需要進(jìn)行修改時，修改必需讓全部的名字服務(wù)器知道。這一過程

34、可以通過FTP或其它什么過程完成，而推舉的方法是DNS協(xié)議的區(qū)傳輸部分所指出的方法。通常的自動更新模式是一個服務(wù)器是區(qū)的主服務(wù)器，管理員對區(qū)內(nèi)的域名文件（master file）進(jìn)行修改，修改后管理員通知主服務(wù)器裝載新的數(shù)據(jù)，其它的非主服務(wù)器定期和主服務(wù)器進(jìn)行同步。為了知道是否發(fā)生了修改，非主服務(wù)器必需檢查SOA的SERIAL域，只要有轉(zhuǎn)變，SERIAL域就會轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變可能是加一，也可能是其它的什么算法，反正變了就行。由于我們轉(zhuǎn)變的域大小是有范圍的，因此理論上必需有一個修改的時間間隔，基本上，老的復(fù)本必需在序列號（就是那個域）用完其空間一半時消逝。實際上只要保證比較操作的正確性就可以了。非

35、主服務(wù)器的定期同步由區(qū)內(nèi)SOA RR的參數(shù)REFRESH，RETRY和EXPIRE打算。當(dāng)非主服務(wù)器裝入新區(qū)時，它會在REFRESH秒后向主服務(wù)器查詢新序列號，假如查詢未能完成，它會每隔RETRY秒重新進(jìn)行一次。假如查詢得到的序列號和原來的序列號一樣，則不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變。在REFRESH時間間隔后重新開頭。假如非主服務(wù)器在EXPIRE間隔后不能進(jìn)行查詢，它必需拋棄現(xiàn)有的區(qū)數(shù)據(jù)。當(dāng)查詢后知道區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)已經(jīng)轉(zhuǎn)變，非主服務(wù)器必需通過AXFR懇求懇求主服務(wù)器傳送區(qū)數(shù)據(jù)。AXFR可能會被拒絕而產(chǎn)生錯誤，但是通常狀況下會得到一系列響應(yīng)信息。第一個和最終一個信息必需包括區(qū)內(nèi)頂認(rèn)證結(jié)點的數(shù)據(jù)。中間的信息包括區(qū)內(nèi)

36、其它RR的信息，包括認(rèn)證的和非認(rèn)證的。這些數(shù)據(jù)使非主服務(wù)器得到區(qū)數(shù)據(jù)的復(fù)本，由于必需保證數(shù)據(jù)的精確，我們必需使用基于連接的協(xié)議。以上的查詢操作不但可以在主服務(wù)器非主服務(wù)器之間進(jìn)行，而且可以在非主服務(wù)器之間進(jìn)行。這可以提高整體的運行效率。4.1. 介紹Resolver是用戶程序和域名服務(wù)器之間的接口，最簡潔的狀況下，resolver接收從用戶來的懇求，返回符合本地數(shù)據(jù)格式的查詢結(jié)果。resolver和懇求DNS服務(wù)的程序在同一臺機(jī)器上，但DNS服務(wù)器則在其它機(jī)器上，由于resolver可能要查詢多個名字服務(wù)器，全部它需要有一個本地緩沖，而查詢的時間則可能因具體查詢不同而差別很大。resolver

37、的一個重要作用是就是它有一個多個程序可以共享的緩沖區(qū)，這里保存著一些查詢結(jié)果，使用這些結(jié)果可以削減對服務(wù)器反復(fù)的查詢。4.2. 客戶-resolver接口4.2.1. 典型函數(shù)這個接口因主機(jī)不同而不同，但有三個函數(shù)是大家必需都有的：1. 主機(jī)名到主機(jī)地址轉(zhuǎn)換，此函數(shù)通常定義用來模擬原來基于HOSTS.TXT的函數(shù)。給定一個字符串，返回一個32位IP地址，在DNS下，它轉(zhuǎn)換為懇求類型A的RR懇求。由于DNS不保存RR的挨次，函數(shù)會進(jìn)行排序?qū)⒎祷氐暮芏嗟刂分械囊粋€返回給用戶。請留意：最好是返回多個地址，但單個地址是模擬原來基于HOSTS.TXT服務(wù)的。2. 主機(jī)地址到主機(jī)名轉(zhuǎn)換，給定32位IP地址

38、，返回字符串。查詢時接受PRT查詢，主機(jī)名加上IN-ADDR.ARPA后綴進(jìn)行查詢，如IP地址為，則PTR RR查詢域名.IN-ADDR.ARPA。3. 通用查詢函數(shù)，調(diào)用者供應(yīng)QNAME，QTYPE和QCLASS，期望全部匹配的RR，函數(shù)會使用DNS格式而非本機(jī)格式返回查詢結(jié)果，結(jié)果中包括全部RR的內(nèi)容。在resolver執(zhí)行上面的函數(shù)時，會返回以下的結(jié)果給客戶： 給定懇求數(shù)據(jù)的一個或多個RR，此時resovler以合適的格式返回結(jié)果 名字錯誤(NE)，在查詢的名字不存在是會返回NE 未找到數(shù)據(jù)錯誤，查詢的名字存在，但合適類型的數(shù)據(jù)不存在時產(chǎn)生這種錯誤，如把主機(jī)地

39、址用于郵箱地址時會返回錯誤需要留意的是，有時某些函數(shù)會在查詢時名字錯誤和數(shù)據(jù)未找到錯誤會被合并為另一種類型的錯誤，但通常函數(shù)不會。一個緣由是程序通常先查詢一個名字（包括類型信息），然后是同一個名字的另外類型，假如兩個錯誤合起來，反面會減慢查詢速度。4.2.2. 別名當(dāng)試圖解析一個特殊的名字查詢時，resolver可能發(fā)覺這是一個別名，假如可能這種狀況會返回給客戶。但是經(jīng)常，當(dāng)resolver遇到一個CNAME時，它會重新開頭一個查詢。然而，在執(zhí)行通常函數(shù)而且CNAME RR配置查詢類型時，resolver不應(yīng)當(dāng)要別名。在有別名的時候有幾種特殊狀況。多級別名應(yīng)當(dāng)避開，由于太缺乏效率，但這也不應(yīng)當(dāng)

40、被做為錯誤返回給客戶。對于別名循環(huán)和別名指向不存在的名字時應(yīng)當(dāng)將錯誤返回給客戶。4.2.3. 臨時錯誤有時候由于網(wǎng)絡(luò)等緣由，resolver可能不能完成某個懇求，這時不應(yīng)當(dāng)返回沒出名字或未查詢到這類錯誤。這類錯誤對人類用戶來說可是件煩心的事。在某些時候可以堵塞懇求，但這并不是個好的解決之道，特殊是服務(wù)器就等它完成以轉(zhuǎn)向其它任務(wù)的時候。推舉的方法是返回錯誤指示現(xiàn)在消滅臨時錯誤。4.3. Resolver內(nèi)部每個resolver的實現(xiàn)都不相同，會有簡單的規(guī)律處理各種錯誤，而本文只爭辯一個綱領(lǐng)。4.3.1. 根（Stub）resolvers一種實現(xiàn)resolver的方法就是在支持循環(huán)查詢的服務(wù)器上實

41、現(xiàn)，這樣可以節(jié)省PC機(jī)上的資源，也可以對查詢結(jié)果緩沖進(jìn)行集中管理。其它的事情就是要一個支持循環(huán)查詢服務(wù)器地址的文件在PC機(jī)上，PC機(jī)上資源有限，支持一個域名數(shù)據(jù)庫可能不太現(xiàn)實。用戶必需確定所列的名字服務(wù)器支持循環(huán)查詢，服務(wù)器可以拒絕進(jìn)行任何客戶的循環(huán)查詢懇求，因此用戶必需向管理員核對。這種類型的服務(wù)有一些不足，由于循環(huán)查詢較費時，根對UDP重發(fā)時間的選擇比較難以確定，服務(wù)器會由于根的反復(fù)重發(fā)而崩潰。使用TCP或許會好，但這樣會嚴(yán)峻占用主機(jī)時間，使用TCP相當(dāng)于實現(xiàn)一個實時的查詢系統(tǒng)。4.3.2. 資源除了自己的資源外，resolver可以訪問本地服務(wù)器保存的區(qū)數(shù)據(jù)。這會使resolver的速度

42、加快，但是也可以讓緩沖數(shù)據(jù)沖掉區(qū)數(shù)據(jù)。本文中指的本地信息是說緩沖和共享區(qū)數(shù)據(jù)，在有認(rèn)證數(shù)據(jù)和緩沖數(shù)據(jù)時應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用認(rèn)證數(shù)據(jù)。下面的算法假設(shè)全部函數(shù)被轉(zhuǎn)換為一個通常的查詢函數(shù)，使用下面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)代表進(jìn)行中的懇求的狀態(tài)：SNAME要查詢的域名STYPE查詢懇求的QTYPESCLASS查詢懇求的QCLASSSLIST表示正在查詢的名字服務(wù)器和區(qū)，它保存resolver的猜測，猜測期望查詢的數(shù)據(jù)在什么地方，通過接收的數(shù)據(jù)，此結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)據(jù)會發(fā)生變化。它包括服務(wù)器地址，區(qū)內(nèi)已知的服務(wù)器，歷史記錄，以及表示查詢距離目標(biāo)還有多遠(yuǎn)的標(biāo)記（查詢從樹頂開頭向下，直到目標(biāo)）。SBELT在resolver無法從本地信息

43、知道應(yīng)當(dāng)查詢哪個服務(wù)器時，它就派上用場了。CACHE保存前一次響應(yīng)的結(jié)果，由于resolver會拋棄達(dá)到TTL時間的RR，全部大部分resolver實現(xiàn)將接收到RR的時間轉(zhuǎn)換為確定時間，然后保存在緩沖中，resolver可以在查詢時順便將過期RR拋棄，也可定期進(jìn)行維護(hù)。4.3.3. 算法大體上，算法有四步：1. 檢查結(jié)果是否在本地，假如是則直接返回；2. 向最合適的服務(wù)器查詢；3. 向多個服務(wù)器發(fā)出懇求，直到得到響應(yīng)；4. 分析結(jié)果： 假如響應(yīng)給出了結(jié)果或包含名字錯誤，緩沖并返回結(jié)果給用戶； 假如響應(yīng)指出更合適的服務(wù)器，緩沖這個結(jié)果，轉(zhuǎn)第2步； 假如響應(yīng)顯示CNAME，但并不是答案，緩沖CNA

44、ME，將SNAME改為CNAME RR中的統(tǒng)一名稱，然后轉(zhuǎn)第1步； 假如響應(yīng)顯示服務(wù)器失敗或其它不行識別的內(nèi)容，從SLIST中刪除此服務(wù)器，然后轉(zhuǎn)第3步。第1步在緩沖內(nèi)查找，假如找到了，那就返回給用戶。有些resolver可以設(shè)置不使用緩沖內(nèi)的數(shù)據(jù)，但并不推舉把它做為默認(rèn)狀況。假如resolver能夠直接訪問服務(wù)器的區(qū)，而且能夠找到數(shù)據(jù)的認(rèn)證形式，則不要使用緩沖內(nèi)的數(shù)據(jù)。第2步向服務(wù)器查詢需要的數(shù)據(jù)，通常的方法是查找本地供應(yīng)的服務(wù)器RR，供應(yīng)SNAME，然后給出SNAME的父域名，父域名的父域名，以此類推，直到根。因此，假如SNAME=Mockapetris.ISI.EDU，查詢NS RR的挨次為Mockapetris.ISI.EDU，ISI.EDU，EDU，最終是.（根）。NS RR列出了此區(qū)的或在SNAME之上的主機(jī)名，復(fù)制名字到SLIST，使用本地信息設(shè)置它們的地址，可能地址不行用，此時resolver有幾種不同的選擇，最好是進(jìn)行并行搜尋，一個搜尋現(xiàn)在可用的，一個去查