域名空间：DNS-域名系统 【应用层】【计算机网络】

DNS-域名系统

• DNS命名空间
• 域名资源记录
• 域名服务器
• DNS解析原理
• • 1.本地查询
  • 2.客户机到服务器查询
  • 3.服务器到服务器查询
  • 4.递归查询和迭代查询
  • • 4.1 递归查询（客户端到本地DNS服务器之间的查询就是递归查询）
    • 4.2 迭代查询（服务器之间的查询就是迭代查询）

DNS：本质是一种层次的，基于域的命名方式，并用一个分布式数据库系统加以实现。

DNS命名空间

对于Internet，命名层次结构的顶级由Internet名字与数字地址分配机构（ICANN）负责管理。 从概念上讲，Internet被划分为250个顶级域名，其中每个域涵盖了许多主机，这些域又进一步划成子域，这些子域可以再次被划分。

国家或地区域名包括每个国家或地区，它又ISO3166文档定义，2010年推出了使用非拉丁文字母的国际化国家或地区域名，这些使得说阿拉伯，西里尔文，中午或其它语言国家的人以自己的母语来命名他们的主机。

绝对域名总是以句点结束(如eng.cisco.com.)
相对域名必须在一定的上下文环境中被解释才有真正含义

域名不区分大小写，edu,Edu,EDU含义都一样，各组成部分名字最多可以有63个字符，整个路径的名字不得超过255个字符

如果想创建一个新域，则创建者必须得到包含该新域的上级域的许可，一旦创建并注册了一个新域之后，则该新域就可以创建属于自己的子域，而无需得到上级域的认可。

域名资源记录

无论是一台主机的域还是顶级域，每个域都有一组与它相关的资源记录，这些记录组成了DNS数据库。
DNS不仅仅只有把域名转化成IP地址的功能。
当解析器把一个域名传递给DNS时，它将与该域名相关联的资源记录返回。
一条记录是一个五元组，出于效率的话资源记录被编码成了二进制形式，但大多数说明性资料还是用ACSLL文本来表示资源记录。

接下来我们使用如下的格式。

Domain_name Time_to_live Class Type Value

Domain_name(域名)指明了这条记录适用于那个域，通常每个域有许多条记录，并且数据库的每份副本保存了多个域的信息， Domain_name是匹配查询条件的主要搜索关键字。

**Time_to_live（生存期）**指明了这条记录的稳定程度，越稳定，则这个值被分配的大

Class对于Internet信息，它总是IN

Type(类型)指出了这是什么类型的记录

下面是列出的一些重要的类型

SOA:给出来有关该名字服务器区域的主要信息源名称，名字服务器管理员 的电子邮件地址，一个唯一的序号以及各种标志位和超时值。

A :它包含了某台主机一个网络接口的32位IP地址

AAAA :包含了一个128位IPV6地址，

某些主机有两个或多个网络接口，这样，他们就有两个或多个A或AAAA资源记录，因此，对于单个域名的查询可能获得多个地址。

MX:它指定了一台准备接受该特定域名电子邮件的主机名字。（并非每台机器都做好了接收电子邮件的准备，如果有人想发电子邮件到 bill@microsoft.com，则发送主机必须找到在microsoft.com中愿意接受电子邮件的邮件服务器，MX记录就是用来提供这样的信息的）

NS:指明了一台用于所在域和子域的名字服务器（拥有一份某域数据库 副本的主机）

CNAME :记录允许创建别名，假如一个人打算给MIT计算机科学系名为paul的人发送邮件，它猜测此人的邮箱名是paul@cs.mit.edu，但正确的是csail.mit.edu，MIT可以创建一条CNAME记录指向人和程序正确的方向，为那些不知情的人提供一项服务。

PTR：与CNAME一样，它指向另一个名字，但是CNAME是一个宏定义,而PTR是一种正规的DNS数据类型，它的确切含义取决于所在的上下文，实际上，PTR几乎总是被用来将一个名字于一个IP地址关联起来，以便能够通过差评IP地址来获得对应机器名字（逆向查询）

SPF:它可以让一个域把邮件服务信息进行编码，即域内哪台机器负责把邮件发送到Internet其余地方。这条记录有助于接受机器检查邮件是否有效。（检查垃圾邮件）

TXT:最初为了允许域以任何方式标识自己而提供的一种途径。

还有Value 字段，该字段的值可以是一个数字，一个域名，或者一个ASCLL字符串，其语义取决记录的类型。

域名服务器

在理论上，一台域名服务器就可以包含整个DNS数据库，并响应所有对该数据库的查询，但实际上，这台服务器会因为负载过重而毫无用处

区域边界应该放置在区域中的什么位置由该区域的的管理员来决定。（取决于需要在哪里使用多少个名字服务器）

每个区域都于一个或多个域名服务器关联，这些服务器是持有该区域数据库的主机，通常情况下，一个区域有一个主域名服务器和一个或多个辅域服务器。主服务器从自己磁盘的一个文件读入有关域名的信息，辅域服务器从主域名获取域名信息，为了提高可靠性，一些域名服务器可以设置在区域外面。

DNS解析原理

1.本地查询

1.在浏览器中输入域名（如 www.baidu.com），操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网站映射关系，如果有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析
2.如果hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个
3.如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器，我们叫它本地DNS服务器，在其中查找

2.客户机到服务器查询

1.本地DNS服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地文件配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析。（具有权威性，不过它是相对于缓存记录而言的，有可能过期）
2.如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。
3.如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效，则根据本地DNS服务器的设置（是否设置转发器）进行查询。

3.服务器到服务器查询

1.如果未用转发模式，本地DNS就把请求发至13台根DNS，根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)，是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP，本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责该域(.com)名的这台服务器，如果这台服务器无法解析，就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器（qq.com）给本地DNS服务器，当本地DNS服务器收到这个地址后，就会找qq.com,如此重复，进行查询，直到找到www.qq.com
2.如果采用转发模式，此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器，由上一级服务器进行解析，上一级服务器不能解析，就会找上上级或找根DNS服务器，以此循环。
不管是本地DNS服务器是转发还是非转发，最后都是把结果给本地DNS服务器，然后本地DNS服务器再返回给客户机.

4.递归查询和迭代查询

4.1 递归查询（客户端到本地DNS服务器之间的查询就是递归查询）

主机所询问的本地域名服务器不知道被查询的域名的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，想其它根域名服务器继续发出查询请求报文（替主机进行查询，而不是让主机进行查询）

4.2 迭代查询（服务器之间的查询就是迭代查询）

当根服务器收到本地服务器发出的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地服务器下一步要向哪一个服务器进行查询。
）

1. 递归查询看起来似乎比迭代查询更优一点，为什么还要有迭代查询呐？

因为许多域名服务器尤其是根服务器要接受来自各种服务器的查询，如果采用递归的话就会承载不了，而迭代查询则是把重负压在了发起方。

2.高速缓存并不具有权威性

因为在一个域名服务器可能会发送信息变化，而这样的话，不可能传播到世界上所有缓存这条信息的服务器，索引，在资源记录中添加了Time_to_live字段，对应不常变化的IP地址，这个字段的值就大，缓存的时间就长，而经常变化的IP地址，那么这个字段的值就小。