(8.2)-6.2 域名系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理

6.2域名系統(tǒng)DNS6.2.1域名系統(tǒng)概述6.2.2互聯(lián)網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)6.2.3域名服務(wù)器

6.2.1域名系統(tǒng)概述許多應(yīng)用層軟件經(jīng)常直接使用域名系統(tǒng)

DNS(DomainNameSystem)，但計(jì)算機(jī)的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為主機(jī)的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng)DNS。名字到IP地址的解析是由若干個(gè)域名服務(wù)器程序完成的。域名服務(wù)器程序在專設(shè)的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，運(yùn)行該程序的機(jī)器稱為域名服務(wù)器。6.2.1域名系統(tǒng)概述在互聯(lián)網(wǎng)中，使用IP地址作為機(jī)器的絕對地址根本行不通，原因如下：不好記憶，例如告訴你們學(xué)校官網(wǎng)的IP地址是"88"，你可能根本記不住計(jì)算機(jī)可能常常地更換IP地址，所以，通過IP地址去訪問某臺(tái)機(jī)器就會(huì)發(fā)生問題6.2.1域名系統(tǒng)概述而域名系統(tǒng)就是給某臺(tái)機(jī)器起名字，也可以理解為IP地址的映射。

ARPANET時(shí)代，有一個(gè)文件hosts.txt，列出了當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī)和它們對應(yīng)的IP地址（當(dāng)網(wǎng)絡(luò)很小的時(shí)候，可以工作得很好）現(xiàn)在這個(gè)文件仍然存在，例如在窗操作系統(tǒng)中的"C:\Windows\System32\drivers\etc"6.2.1域名系統(tǒng)概述域名服務(wù)器：DNS（DomainNameServer，域名服務(wù)器）是進(jìn)行域名(domainname)和與之相對應(yīng)的IP地址(IPaddress)轉(zhuǎn)換的服務(wù)器。DNS中保存了一張域名(domainname)和與之相對應(yīng)的IP地址(IPaddress)的表，以解析消息的域名。

域名解析：域名解析是把域名指向網(wǎng)站空間IP，讓人們通過注冊的域名可以方便地訪問到網(wǎng)站的一種服務(wù)。6.2.2互聯(lián)網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法。任何一個(gè)連接在互聯(lián)網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號序列組成，各標(biāo)號之間用點(diǎn)隔開：

….三級域名.二級域名.頂級域名各標(biāo)號分別代表不同級別的域名。域名只是個(gè)邏輯概念域名只是個(gè)邏輯概念，并不代表計(jì)算機(jī)所在的物理地點(diǎn)。變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用。而IP地址是定長的32位二進(jìn)制數(shù)字則非常便于機(jī)器進(jìn)行處理。域名中的“點(diǎn)”和點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址中的“點(diǎn)”并無一一對應(yīng)的關(guān)系。點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址中一定是包含三個(gè)“點(diǎn)”，但每一個(gè)域名中“點(diǎn)”的數(shù)目則不一定正好是三個(gè)。頂級域名TLD(TopLevelDomain)(1)國家頂級域名nTLD .cn表示中國， .us表示美國， .uk表示英國，等等。頂級域名TLD(TopLevelDomain)(2)通用頂級域名gTLD

最早的頂級域名是：

.com （公司和企業(yè)） .net （網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu) .org （非贏利性組織） .edu （美國專用的教育機(jī)構(gòu)） .gov （美國專用的政府部門） .mil （美國專用的軍事部門） .int （國際組織）頂級域名TLD（續(xù)）(3)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名(infrastructuredomain)

這種頂級域名只有一個(gè)，即arpa，

用于反向域名解析，因此又稱為反向域名。

新增加了下列的通用頂級域名.aero （航空運(yùn)輸企業(yè)）.biz （公司和企業(yè)）.cat （加泰隆人的語言和文化團(tuán)體）.coop （合作團(tuán)體）.info （各種情況）.jobs （人力資源管理者）.mobi （移動(dòng)產(chǎn)品與服務(wù)的用戶和提供者）.museum（博物館）.name （個(gè)人）.pro （有證書的專業(yè)人員）.travel （旅游業(yè)）互聯(lián)網(wǎng)的域名空間根四級域名mail…www…bjeducom…cctvibmhp二級域名pkutsinghua…三級域名mailwww…comnetorgedugovaerocnuk…頂級域名……6.2.3域名服務(wù)器一個(gè)服務(wù)器所負(fù)責(zé)管轄的（或有權(quán)限的）范圍叫做區(qū)(zone)。各單位根據(jù)具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)。但在一個(gè)區(qū)中的所有節(jié)點(diǎn)必須是能夠連通的。每一個(gè)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限域名服務(wù)器，用來保存該區(qū)中的所有主機(jī)的域名到IP地址的映射。DNS服務(wù)器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位。區(qū)的不同劃分方法舉例域區(qū)abcxuvwty(a)區(qū)=域(b)區(qū)<域域區(qū)區(qū)abcxuvwtycomeduorg根comeduorg根樹狀結(jié)構(gòu)的DNS域名服務(wù)器根域名服務(wù)器org域名服務(wù)器com域名服務(wù)器edu域名服務(wù)器…域名服務(wù)器abc公司有兩個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)器根域名服務(wù)器頂級域名服務(wù)器域名服務(wù)器域名服務(wù)器有以下四種類型根域名服務(wù)器頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器根域名服務(wù)器根域名服務(wù)器是最高層次的域名服務(wù)器，也是最重要的域名服務(wù)器。所有的根域名服務(wù)器都知道所有的頂級域名服務(wù)器的域名和IP地址。不管是哪一個(gè)本地域名服務(wù)器，若要對互聯(lián)網(wǎng)上任何一個(gè)域名進(jìn)行解析，只要自己無法解析，就首先求助于根域名服務(wù)器。在互聯(lián)網(wǎng)上共有13個(gè)不同IP地址的根域名服務(wù)器，它們的名字是用一個(gè)英文字母命名，從a一直到m（前13個(gè)字母）。根域名服務(wù)器共有13套裝置根域名服務(wù)器共有13套裝置，不是13個(gè)機(jī)器。這些根域名服務(wù)器相應(yīng)的域名分別是：

…

到2016年2月，全世界已經(jīng)在588個(gè)地點(diǎn)安裝了根域名服務(wù)器，使世界上大部分DNS域名服務(wù)器都能就近找到一個(gè)根域名服務(wù)器。舉例：根域名服務(wù)器L的地點(diǎn)分布圖

根域名服務(wù)器并不直接把域名直接轉(zhuǎn)換成IP地址。在使用迭代查詢時(shí)，根域名服務(wù)器把下一步應(yīng)當(dāng)找的頂級域名服務(wù)器的IP地址告訴本地域名服務(wù)器。根域名服務(wù)器L分布在世界150個(gè)地點(diǎn)頂級域名服務(wù)器頂級域名服務(wù)器（即TLD服務(wù)器）負(fù)責(zé)管理在該頂級域名服務(wù)器注冊的所有二級域名。當(dāng)收到DNS查詢請求時(shí)，就給出相應(yīng)的回答（可能是最后的結(jié)果，也可能是下一步應(yīng)當(dāng)找的域名服務(wù)器的IP地址）。權(quán)限域名服務(wù)器負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)的域名服務(wù)器。當(dāng)一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器還不能給出最后的查詢回答時(shí)，就會(huì)告訴發(fā)出查詢請求的DNS客戶，下一步應(yīng)當(dāng)找哪一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器。本地域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器對域名系統(tǒng)非常重要。當(dāng)一個(gè)主機(jī)發(fā)出DNS查詢請求時(shí)，這個(gè)查詢請求報(bào)文就發(fā)送給本地域名服務(wù)器。每一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供者ISP，或一個(gè)大學(xué)，甚至一個(gè)大學(xué)里的系，都可以擁有一個(gè)本地域名服務(wù)器，這種域名服務(wù)器有時(shí)也稱為默認(rèn)域名服務(wù)器。

提高域名服務(wù)器的可靠性DNS域名服務(wù)器都把數(shù)據(jù)復(fù)制到幾個(gè)域名服務(wù)器來保存，其中的一個(gè)是主域名服務(wù)器，其他的是輔助域名服務(wù)器。當(dāng)主域名服務(wù)器出故障時(shí)，輔助域名服務(wù)器可以保證DNS的查詢工作不會(huì)中斷。主域名服務(wù)器定期把數(shù)據(jù)復(fù)制到輔助域名服務(wù)器中，而更改數(shù)據(jù)只能在主域名服務(wù)器中進(jìn)行。這樣就保證了數(shù)據(jù)的一致性。域名的解析過程主機(jī)向本地域名服務(wù)器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機(jī)所詢問的本地域名服務(wù)器不知道被查詢域名的IP地址，那么本地域名服務(wù)器就以DNS客戶的身份，向其他根域名服務(wù)器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報(bào)文。本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器的查詢通常是采用迭代查詢。當(dāng)根域名服務(wù)器收到本地域名服務(wù)器的迭代查詢請求報(bào)文時(shí)，要么給出所要查詢的IP地址，要么告訴本地域名服務(wù)器：“你下一步應(yīng)當(dāng)向哪一個(gè)域名服務(wù)器進(jìn)行查詢”。然后讓本地域名服務(wù)器進(jìn)行后續(xù)的查詢。本地域名服務(wù)器采用迭代查詢頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)本地域名服務(wù)器根域名服務(wù)器

迭代查詢

的

IP

地址

遞歸查詢

需要查找

的IP地址本地域名服務(wù)器采用遞歸查詢

（比較少用）頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)本地域名服務(wù)器

根域名服務(wù)器

遞歸查詢遞歸查詢

的

IP

地址

需要查找

的IP地址名字的高速緩存每個(gè)域名服務(wù)器都維護(hù)一個(gè)高速緩存，存放最