DNS原理及其解析过程 精彩剖析

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DNS原理及其解析过程
精彩剖析
 

    网络通信大部分是基于TCP/IP的，而TCP/IP是基于IP地址的，因此计算机在网络上进行通信时只能识别如“202.96.134.133”之类的 IP地址，而不能认识域名。咱们没法记住10个以上IP地址的网站，因此咱们访问网站时，更多的是在浏览器地址栏中输入域名，就能看到所须要的页面，这是 由于有一个叫“DNS服务器”的计算机自动把咱们的域名“翻译”成了相应的IP地址，而后调出IP地址所对应的网页。

什么是DNS？
    DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它所提供的服务是用来将主机名和 域名转换为IP地址的工做。DNS就是这样的一位“翻译官”，它的基本工做原理可用下图来表示。

DNS域名称
    域名系统做为一个层次结构和分布式数据库，包含各类类型的数据，包括主机名和域名。DNS数据库中的名称造成一个分层树状结构称为域命名空间。域名包含单个标签分隔点，例如：im.qq.com。
彻底限定的域名 (FQDN) 惟一地标识在 DNS 分层树中的主机的位置，经过指定的路径中点分隔从根引用的主机的名称列表。 下图显示与主机称为 im 内 qq.com DNS 树的示例。 主机的 FQDN 是 im.qq.com。
DNS 域的名称层次结构

DNS域名称空间的组织方式
    按其功能命名空间中用来描述 DNS 域名称的五个类别的介绍详见下表中，以及与每一个名称类型的示例。

DNS 和 Internet 域
    互联网域名系统由名称注册机构负责维护分配由组织和国家/地区的顶级域在 Internet 上进行管理。 这些域名按照国际标准 3166。 一些不少现有缩写，保留以供组织中，以及两个字母和三个字母的国家/地区使用的缩写使用下表所示。一些常见的DNS域名称以下图：

资源记录
    DNS 数据库中包含的资源记录 (RR)。 每一个 RR 标识数据库中的特定资源。咱们在创建DNS服务器时，常常会用到SOA,NS,A之类的记录，在维护DNS服务器时，会用到MX，CNAME记录。
常见的RR见下图：

Dns服务的工做过程
当 DNS 客户机须要查询程序中使用的名称时，它会查询本地DNS 服务器来解析该名称。客户机发送的每条查询消息都包括3条信息，以指定服务器应回答的问题。
● 指定的 DNS 域名，表示为彻底合格的域名 (FQDN) 。
● 指定的查询类型，它可根据类型指定资源记录，或做为查询操做的专门类型。
● DNS域名的指定类别。
    对于DNS 服务器，它始终应指定为 Internet 类别。例如，指定的名称能够是计算机的彻底合格的域名，如im.qq.com，而且指定的查询类型用于经过该名称搜索地址资源记录。
    DNS 查询以各类不一样的方式进行解析。客户机有时也可经过使用从之前查询得到的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可以使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询，也可表明请求客户机来查询或联系其余 DNS 服务器，以彻底解析该名称，并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。
    另外，客户机本身也可尝试联系其余的 DNS 服务器来解析名称。若是客户机这么作，它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询，该过程称做迭代，即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。
DNS 查询的过程以下图所示。

一、在浏览器中输入www.qq.com域名，操做系统会先检查本身本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，若是有，就先调用这个IP地址映射，完成域名解析。 

二、若是hosts里没有这个域名的映射，则查找本地DNS解析器缓存，是否有这个网址映射关系，若是有，直接返回，完成域名解析。 

三、若是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，在此咱们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，若是要查询的 域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具备权威性。 

四、若是要查询的域名，不禁本地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，此解析不具备权威性。 

五、若是本地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，若是未用转发模式，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)是谁来受权管理，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.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，若是本身没法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址 (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域服务器，重复上面的动做，进行查询，直至找到 www.qq.com主机。 

六、若是用的是转发模式，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，上一级服务器若是不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不论是本地 DNS服务器用是是转发，仍是根提示，最后都是把结果返回给本地DNS服务器，由此DNS服务器再返回给客户机。

    从客户端到本地DNS服务器是属于递归查询，而DNS服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。

附录：
本地DNS配置转发与未配置转发数据包分析
    新建一DNS，具体怎么建我这里就再也不描述了，见个人上一篇博文《在Win2003中安装bind【部署智能DNS】》
一、DNS服务器不设转发
    在192.168.145.228服务器上安装上wireshark软件，并打开它，设置数据包为UDP过滤，在192.168.145.12客户机上用 nslookup命令查询一下www.sohu.com，立刻能够看到本地DNS服务器直接查全球13台根域中的某几台，而后一步步解析，经过递代的方 式，直到找到www.sohu.com对应的IP为220.181.118.87。
    本地DNS服务器获得www.sohu.com的IP后，它把这个IP返回给192.168.145.12客户机，完成解析。

二、DNS服务器设置转发

    因www.sohu.com域名在第一步的验证中使用过，有缓存，为了避免受上步实验干扰，咱们在客户机上192.168.145.12上nslookup www.baidu.com。从图上看，本地DNS把请求转发至192.168.133.10服务器，133.10服务器把获得的IP返回给本地DNS， 而后本地DNS再把IP告诉DNS客户机，完成解析。