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DNS基础及域名系统架构

本文出自   http://blog.csdn.net/shuangde800

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域名

 
IP地址往往难以记忆,所以我们一般使用域名进行管理
 
www.google.com
 
域名分为三个部分,用“.”(点)分割。严格的域名最后还有一个".",但一般省略不写。
     -类型     标识此域名的类型(com/net/org/edu/gov等)
     -域名     域名称
     -主机名  该域中的某台主机名称
 
 
www: 主机名
google:域名
com: 类型
 
 

 

DNS  

 
  • 每个域名代表一IP,而DNS就是用来在IP与域名之间进行转换的服务
 
www.google.com   <--->  74.125.128.105
 
 
  • DNS(Domain Name System)服务由DNS服务器提供

 
 
 

DNS客户端

 
  • 我们日常使用的支持网络的计算机一般都是作为一个DNS客户端使用,应用程序、服务、进程等等通过操作系统底层的功能发起对dns服务器的查询,对特定域名进行解析
  • Linux中一般使用系统底层提供的gethostbyname()功能进行域名解析
  • 解析可以基于以下几种方式进行:

            1) 文件(/etc/hosts、/etc/networks)

下面是/etc/hosts,可以看到这个文件把localhost解析为127.0.0.1以及其它的一些解析
 
在查DNS之前都会先查这个文件,所以黑客可能会通过修改这个文件,让用户进入一些钓鱼网站。
 
下面是/etc/networks文件
 
 
 

            2)DNS  

  几乎所有的域名都是通过DNS域名服务器来解析的。DNS配置文件是在 /etc/resolv.conf文件下,里面配置DNS服务器

            3) NIS

  这个用得比较少,基本被淘汰掉了

 

  • 可以通过配置文件 /etc/nsswitch.conf控制查询顺序

其中的host:files   dns .... 这一行是控制顺序的

 

 


 

DNS专用查询命令

 

  • 命令host可用于进行dns查询:

      $ host  www.google.com

 

  • 命令dig也可进行dns查询,输出较为详细的信息:

      $ dig  www.google.com

 
  • 命令host、dig都不会使用/etc/nsswitch.conf的配置,只有会通过/etc/resolv.conf进行dns查询。即会绕过前面那个文件配置。
 
 
 

 

DNS查询

 
DNS是一个树状结构,查询的时候根据域名从右到左查询,域名每一级有独立的一个或多个服务器。
 
例如,www.linuxcast.net.

 
最上面的"."是根域名服务器(root DNS Server),用来保存下一级的com/net...的地址,全球共有13台根域名服务器。这13台根域名服务器中名字分别为“A”至“M”,其中10台设置在美国,另外各有一台设置于英国、瑞典和日本。
 
第二级是顶级域名服务器(Top Level Server),每个顶级域名服务器都是由一台或多台服务器控制的,每个一分别保存相应的以/com/net/org/....为后缀的域名的管理。
 
第三级是授权服务器(Authoritative Server),只负责linuxcast以下的信息。这里可以查找到www, mail, 和ftp主机。
 
  • $  dig  +trace  www.linuxcast.net  
      这个命令可以追踪整个域名的查询过程
 
可以发现查询顺序是: . ——》net. ——》linuxcast.net. ——》www.linuxcast.net.
 

 

DNS的查询类型

 
1.  迭代查询(Iterative Query)
 
例如客户端用迭代查询的方式访问www.linuxcast.net:
 
 
1. 首先客户端发送请求到本地DNS服务器(Local DNS Server,即客户端配置的DNS服务器)
2. 如果本地DNS不知道这个域名的话,就会去查询根域名服务器
3. 根服务器返回.net服务器的地址
4. 然后本地DNS在去查询net服务器
5. net服务器返回linuxcast.net的地址
6. 本地DNS再向Linuxcast.net发送请求
7. linuxcast.net返回www主机给本地DNS
8. 本地DNS返回www.linuxcast.net的地址给客户端。
 
 
2. 递归查询(Recursive  Query)
例如客户端用递归查询的方式访问www.linuxcast.net:
 
1. 首先客户端发送请求到本地DNS
2. 如果本地DNS不知道这个地址的话,那么就会向根DNS服务器查询。
3. 然后根DNS服务器不会像迭代查询一样返回net地址,而是它会代替本地dns向net服务器发送请求查询
4. 然后net服务器也不会像迭代查询一样返回linuxcast.net的地址,而是代根DNS服务器向linuxcast.net查询
5. 最后linuxcast.net服务器返回www主机的地址给net
6. net服务器返回www.linucast.net的地址给根DNS服务器
7. 根DNS服务器这时再返回www.linucast.net的地址给本地DNS
8. 最后本地DNS返回目标地址给客户端
 
这种查询方式的缺点:在每一级的服务器上,都会缓存大量的信息,因为它要等待查询返回,可能会占用大量的内存。
 
所以实际应用中,会结合这两种方式使用,即在客户端向本地DNS服务器查询是使用递归查询,而本地DNS服务器和其他级服务器使用的是迭代查询!
 
 

 

资源记录

 
在DNS服务器上,DNS的信息通过一个叫做资源记录(RR,Resource Record)的格式进行保存,RR不仅能够保存域名到IP地址的对应信息,还能够保存很多其它信息。
 
资源记录(RR,Resource Record)常用的属性:
      - NAME(名称)
      - CLASS(类别)
      - TYPE(类型)
      - RDATA(数据)
 
如,
NAMECLASSTYPERDATA
wwwIN(Internet)A  192.168.1.1
mailINA192.168.1.2
server1INCNAME  www
 INMX  10mail.linuxcast.net
 
 

资源记录类型

 
DNS的资源记录可以记录很多类型资源,而不仅仅是IP地址,常见的资源记录类型:
 
类型表示内容
AIPv4地址
AAAAIPv6地址
MX    邮件记录
CNAME别名
PTR指针(逆向解析)
SRV服务资源
 
 
 

 

DNS服务器类型

 
  • 主DNS服务器(Primary DNS Server ,Master)
    一个域的主服务器保存该域的zone配置文件,该域所有的配置、更改都在该服务器上进行
 
  • 从服务器(Second DNS Server,Slave)
    从服务器一般作为冗余负载使用,一个域的从服务器从该域的主服务器上抓取zone配置文件,从服务器不进行信息修改,所有的修改与主服务器同步
 
  • 缓存服务器(Caching only Server)
    DNS缓存服务器不存在任何zone文件,仅仅依靠缓存作为客户端提供服务,通常用于负载均衡及加速访问使用
 
 

ZONE

 
在DNS服务器中,一般一个域通过一个ZONE文件保存该域的相关信息,zone文件的格式是标准化的,一个典型的zone配置文件内容如下:
有标准模板
STTL  ID
@ IN  SOA  @rname.invalid. (
                               0    : serial          (序列号,DNS服务器修改过一次序列号加1,从服务器发现序列号和自己不一样就会自动更新)
                               1D  : refresh       (刷新时间,1D=1天)
                               1H  : retry           (重试, 1H=1小时)
                               1W : expire          
                               3H  ); minimum     
(上面一般直接使用默认的就可以)
           NS @
           MX 10   mail.linuxcast.net
www    IN  A     192.168.1.100
mail     IN  A     192.168.1.200
(上面是数据)
 
 

 

高级查询

 
  • 默认dig命令只能查询我们通过dig命令查询其他类型的资源记录:
      $ dig  -t  mx  linuxcast.net
      $ dig  -x  www.linuxcast.net    进行逆向解析
      $ dig  -t  soa  linuxcast.net

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