DNS基本工作原理，及正反解析，主从同步，子域授权和视图

标签：域名空间   英文缩写   网络通讯   浏览器   工作原理   

   网络通讯大部分是基于TCP/IP的，而TCP/IP是基于IP地址的，所以计算机在网络上进行通讯时只能识别IP地址，而不能认识域名。我们无法记住多个IP地址的网站，所以我们访问网站时，更多的是在浏览器地址栏中输入域名，就能看到所需要的页面，这是因为有一个叫“DNS服务器”的计算机自动把我们的域名“翻译”成了相应的IP地址，然后调出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地址的工作。DNS就是这样的一位“翻译官”。

    DNS域名称

 域名系统作为一个层次结构和分布式数据库，包含各种类型的数据，包括主机名和域名。DNS数据库中的名称形成了一个分层树状结构称为域名空间。域名包含单个标签分割点，例如：www.baidu.com.

完全限定的域名（FQDN)唯一地标识在DNS分层树中的主机的位置，通过指定的路径中点分隔从根引用的主机的名称列表。下面显示主机称为www内mageedu.com DNS树的示例。主机的FQDN是www.magedu.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如下：

  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。 一些很多现有缩写，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域名称有：

com:商业公司 edu:教育机构 net：网络公司 gov:非军事政府机构 Mil:军事政府机构 xx：国家/地区代码（cn代表中国）

   资源记录

DNS数据库中包含的资源记录RR,每个RR标识数据库中的特定资源。我们在建立DNS服务器时，经常会用到SOA,NS,A之类的记录，在维护DNS服务器是，会用到MX，CNAME记录。常见的RR如下所示

   Dns服务的工作过程
当 DNS 客户机需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，表示为完全合格的域名 (FQDN) 。
● 指定的查询类型，它可根据类型指定资源记录，或作为查询操作的专门类型。
● 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，指定的名称可以是计算机的完全合格的域名，如im.qq.com，并且指定的查询类型用于通过该名称搜索地址资源记录。
    DNS 查询以各种不同的方式进行解析。客户机有时也可通过使用从以前查询获得的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询，也可代表请求客户机来查询或联系其他 DNS 服务器，以完全解析该名称，并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。
    另外，客户机自己也可尝试联系其他的 DNS 服务器来解析名称。如果客户机这么做，它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询，该过程称作迭代，即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。
DNS 查询的过程如下图所示。

1、在浏览器中输入www.magedu.com域名，操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系，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，是否有这个网址映射关系，如果有，直接返回，完成域名解析。 

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，在此我们叫它本地DNS服务器，此服务器收到查询时，如果要查询的域名，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，此解析具有权威性。 

4、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。 

5、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，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.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(magedu.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magedu.com域服务器，重复上面的动作，进行查询，直至找到www.magedu.com主机。 

6、如果用的是转发模式，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，上一级服务器如果不能解析，或找根DNS或把转请求转至上上级，以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发，还是根提示，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。

DNS服务器的类型

   主DNS服务器：维护所负责解析的域内的解析库的服务器，解析库由管理员维护；
   辅助DNS服务器：从主DNS服务器或者其他的从DNS服务器那里“复制”（区域传递）一分解析库
   缓存名称服务器
   转发器

   主DNS服务器

   从DNS服务器

      序列号：解析库的版本号：前提：主服务器解析库内容发生变化，其序列递增：

区域传送：
   辅助DNS服务器从主DNS服务器或其他的辅助DNS服务器请求数据传输过程

   完全区域传送：传送区域的所有数据，AXFR
   增量区域传送：传送区域中改变的数据部分，IXFR

   刷新时间：从服务器从主服务器请求同步解析库的时间间隔：

   重试时间：从服务器从主服务器请求同步解析库失败时，再次尝试的时间间隔

   过期时长：从服务器始终联系不到主服务器时候，多久放弃从服务器角色，停止服务。

DNS的数据库文件(区域数据文件，区域自身有名字)：文本文件，只能包含资源记录或宏定义，每行一个

   资源记录的格式：
      name [ttl(缓存时间)] IN 资源记录类型（RRtype）  Value

注意：（1）TTL可从全局继承

   （2）@可用于引用当前区域的名字

   （3）同一个名字可以通过多条记录定义多个不同的值；此时DNS服务器会以轮询方式响应：

   （4）同一个值可以有多个不同的定义名字：通过多个不同的名字指向同一个值定义：
    例子：
        www          600 IN A 1.2.3.4
       www.magedu.com.  600 IN A 1.2.3.4

    SOA:
        name:只能是区域名称，通常可以简写为@，例如：magedu.com.
        value:有n个数值，最主要的是主DNS服务器的FQDN，点不可省略
        注意：SOA必须是区域数据库文件第一条记录
       value:有多部分组成

             （1）当前区域的主DNS服务器的FQDN,也可以使用当前区域的名字：

             （2）当前区域的管理员的邮箱地址：但地址中不能使用@符号，一般用.替换，例如linuxedu.magedu.com;

              (3)(主从服务协调属性的定义以及否定的答案的统一的TTL）

例如：

  magedu.com.   86400  IN SOA  ns.mageedu.com.   nsadmin.mageedu.com.(20150914002  ;序列号

                                         2H                 ；刷新时间

                                         10M                ；重试时间

                                         1w                 ；过期时间

                                         1D            ；否定答案的TTL值

）

                                       
        例子： 
         @ 600 IN SOA  na.magedu.com. 管理员邮箱（dnsadmin.magedu.com.）（
             序列号(serial number) ;注释内容，十进制数据，不能超过10位，通常使用日期，例如2014031001
             刷新时间(refresh time) ;即每隔多久到主服务器检查一次
             重试时间(retry time) ;应该小于refresh time
             过期时间(expire time)
             netgative answer ttl ;否定答案的ttl
         ）

  NS:可以有多条
       name:区域名称，通常可以简写为@
       value：当前区域的某DNS服务器的名字，例如ns.magedu.com.:

 一个区域可以有多个NS记录：

    例如：

                magedu.com.   IN    NS       ns1.magedu.com.

                          IN    NS       ns2.magedu.com.

   注意：（1）相邻的两个资源记录的name相同时，后续的可省略；

       （2）对NS记录而言，任何一个ns记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录：

     
 A:只能定义在正向区域数据文件中
       name:某主机的FQDN，例如：www.magedu.com

       value:IP

例如；

       www.magedu.com.   IN    A    1.1.1.1

                     IN    A     1.1.1.2

        mx1.magedu.com.   IN    A     1.1.1.3

        mx2.magedu.com.   IN    A     1.1.1.3
注意：

        *.magedu.com.           IN   A      1.1.1.4

          magedu.com.          IN   A      1.1.1.4

避免用户写错名称时给错误答案，可通过泛域名解析进行解析至某特定地址：
       例子：
       www  600(单位s) IN A 1.2.3.4
       www  600(单位s) IN A 1.2.3.5
       可做轮询

       www  600(单位s) IN A 1.2.3.4
       ftp  600(单位s) IN A 1.2.3.4
    但凡以FQDN做为其值的记录，应该给这个值做一条A记录


    MX:可以有多个
       name:区域名称，用于标识smtp服务器
       value：当前区域的某邮件服务器（SMTP）的主机名：

        一个区域内，MX记录可以有多个：但每个记录的value之前应该有一个数字
        （0-99）表示此服务器的优先级，数字越小，级别越高，
        例如：

        magedu.com.    IN   MX 10   mx1.magedu.com.

                   IN   MX 20   mx2.magedu.com.

        注意（1）对MX记录而言，任何一个MX记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录： 

    CNAME:
          name ：别名的FQDN
          value :正式的FQDN
       例子：
           web.magedu.com.    IN     CNAME    www.magedu.com.

    PTR：IP --> FQDN，只能定义在反向区域数据文件中,反向区域名称为逆向网络地址加.in-addr.arpa.后缀组成
     name:IP，逆向的主机地址，例如172.16.100.7的name为7.100，完全格式为7.100.16.172.in-addr-arpa.
     value:FQDN 
    例子：
           4.3.2.1.in-addr.arpa.  IN  PTR          www.magedu.com

           简写成：  4        IN  PTR          www.magedu.com.

       注意：网络地址及后缀可省略：主机地址依然需要反着写：

  子域授权：每个域的名称服务器，都是通过其上级名称服务器在解析库进行授权：

类似根域授权tld：

            .com     IN     NS        ns1.com.

            .com     IN     NS        ns2.com.

            ns1.com.   IN   A   2.2.2.1

            ns2.com.   IN   A   2.2.2.2

magedu.com.在.com的名称服务器上，解析库中添加资源记录：

            magedu.com.   IN   NS    ns1.magedu.com.

            magedu.com.   IN   NS    ns2.magedu.com.

            magedu.com.   IN   NS    ns3.magedu.com.

         ns1.magedu.com.   IN  A    3.3.3.1

         ns2.magedu.com.   IN  A    3.3.3.2

         ns3.magedu.com.   IN  A    3.3.3.3

      bind:服务脚本：/etc/rc.d/init.d/named  
         主配置文件：定义区域 /etc/named.conf, /etc/named.rfc1912.zones,/etc/rndc.key

         解析库文件：/var/namedZONE_NAME.ZONE

     注意：（1）一台物理服务器可同时为多个区域提供解析；

         （2）必须要有根区域文件:named.ca

         （3）应该有两个（如果包括ipv6的，应该更多）实现localhost和本地回环地址的解析库：

rndc:remote name domain controller:远程名称控制器

默认于blind安装在同一主机，且只能通过127.0.0.1来连接named进程：提供辅助性的管理功能：  953/tcp
    

主配置文件：
   options{
        //全局选项
   }
   zone "zone name" {
      //定于区域
   }
   logging{
       //日志文件
   }
   include：加载别的文件


自定义
optins{
     directory "/var/named";
};
  zone "." IN{
   type{hint(根)|master(主)|slave(从)|forward(转发)}
   file "named.ca"
  }

  注意：任何服务程序如果期望其能够通过网络被其他主机访问，至少应该监听在一个能与外部主机通信的IP地址上

缓存名称服务器的配置：监听外部地址即可：

dnssec：关闭dnssec

主DNS名称服务器：

   （1）在主配置文件配置区域

   这个文件的配置在/etc/named.rfc1912.zones

  zone "." IN{
   type{hint(根)|master(主)|slave(从)|forward(转发)}
   file "你要配置的区域文件的名称，这个名称一般指向/var/named"
  }

   （2）然后在/var/named文件中定义区域解析文件

定义区域解析库文件

           出现的内容：

              宏定义；

              资源记录；

定义区域解析文件中会用到几个命令

  named-checkzone "magedu.com"  /var/named/magedu.com.zone 检查区域文件是否有错误

  named-checkconf:检查主配置文件

  service named restart:重启服务

  service named reload:重读服务

  rndc reload：重读服务

例子：$TTL 600

    $ORIGIN magedu.com.
@    IN     SOA  ns.magedu.com.  lirui.magedu.com. (
                        20150915       ; serial
                         1D          ; refresh
                         1H          ; retry
                         1W          ; expire
                         1D
                                        )
    IN     NS      ns1.magedu.com.
    IN     NS      ns2.magedu.com.
    IN     MX 10   mx1.magedu.com.
    IN     MX 20   mx2.magedu.com.
ns1.magedu.com.  IN  A   192.168.1.1
ns2.magedu.com.  IN  A   192.168.1.3
mx1.magedu.com.  IN  A   192.168.1.4
mx2.magedu.com.  IN  A   192.168.1.5
www.magedu.com.  IN  A   192.168.1.111
www.magedu.com.  IN  A   192.168.1.112
ftp.magedu.com.  IN  CNAME  www.magedu.com.

测试命令：dig的使用

dig [-t type] name  [@SERVER] [query options]

dig用于测试dns系统，因此，不会查询hosts文件进行解析；

查询选项：

+[no]trace:跟踪解析过程

+[no]recurse:进行递归解析

测试反向解析：

dig -x IP @SERVER

模拟区域传送：

 dig -t axfr ZONE_NAME @SERVER

  例如：dig -t axfr magedu.com @172.16.100.11

host命令

host [-t type] name [server]

例如：host -t  A www.magedu.com @192.168.1.111

nslookup命令：

nslookup [-option] [name | -]  [server]

交互式模式：

  nslookup>

        server IP:指明使用哪个DNS server进行查询；

        set  q=RR_TYPE 指明查询的资源记录类型；

        NAME：要查询的名称：

反向区域：

   区域名称：网络地址反写 .in-addr.arpa.

     172.16.100. --> 100.16.172.in-addr.arpa.

  (1)定义区域

zone “ZONE_NAME” IN {

  type {master| slave |forward}

  file "网络地址.zone"

};

(2)区域解析库文件

   注意：不需要MX和A，以及AAAA，以PTR为主

示例：$TTL 600

    $ORIGIN 1.168.192.in-addr.arpa.
@    IN     SOA  ns.magedu.com.  lirui.magedu.com. (
                        20150915       ; serial
                         1D          ; refresh
                         1H          ; retry
                         1W          ; expire
                         1D
                                         )
     IN      NS  ns1.magedu.com.
     IN      NS  ns2.magedu.com.
3  IN   PTR  mx1.magedu.com.
4  IN   PTR  mx2.magedu.com.
111 IN   PTR  www.magedu.com.
112 IN   PTR  www.magedu.com.

主从复制；

1.应该为一台独立的名称服务器；

2,主服务器的区域解析库文件中必须有一条NS记录是指向从服务器；

3.从服务器只需要定义区域，而无需提供解析库文件；解析库文件放置于/var/named/slaves/目录中；

4.主服务器的允许从服务器区域传送；

5.主从服务器时间应该同步，可通过ntp进行；

6.bind程序的版本应该保持一致；否则，应该从高，主低

定义从区域的方法：

    zone“ZONE_NAME" IN {

                     type  slave;

                    masters {master ip;}

                    file "slaves/ZONE_NAME.zone"‘

   };

rndc:

     rndc -->rndc (953/tcp)

rndc  COMMAND:

        reload:重新配置主文件和区域解析库文件

        reload zone：重载区域解析文件

        retransfer zone:手动启动区域传送过程，而不管序列号是否增加

        notify  zone:重新对区域传送发通知

        reconfig:重载主配置文件

        querylog：开启或关闭查询日志

        trace:递增debug级别

        trace LEVEL：指定使用的级别

        status:

子域授权：分布式数据库

正向解析区域子域的方法；

      定义一个子区域：

       ops.magedu.com.           IN  NS  ns1.ops.magedu.com.

       ops.magedu.com.           IN  NS  ns2.ops.magedu.com.

       ns1.ops.magedu.com.            IN  A  1.1.1.1

       ns2.ops.magedu.com.            IN  A  1.1.1.2

        fin.magedu.com.           IN  NS  ns1.fin.magedu.com.

        fin.magedu.com.           IN  NS  ns2.fin.magedu.com.

       ns1.fin.magedu.com.            IN  A  3.1.1.1

       ns2.fin.magedu.com.            IN  A  3.1.1.2

定义转发服务器：

    注意：被转发的服务器需要能够为请求者做递归，否则，转发请求不予进行；

 （1）全部转发：凡是对非本地所负责解析的区域的请求，统统转发给指定的服务器；

        options ｛

          forward｛first  ｝

          forwarders

       ｝

 （2）区域转发：仅转发对特定的区域的请求只某服务器

zone ”ZONE_NAME" IN {

         type forward;

         foreard {only }

         forwards

}

注意：关闭dnssec功能；

          dnssec-enable  no;

          dnssec-validation no;

接下来我给大家演示一下，主从服务器的配置过程：

第一步先配置主服务器：

首先在主配置文件中及/etc/named.conf中做如下操作

然后在主配置文件：定义区域/etc/named.rfc1912.zones

接下来在/var/named中定义解析库文件

这样主服务器就配置好了。

这样，我们就可以配置从服务器了，从服务器的配置在192.168.1.108这台主机中配置

监听端口的设置和主服务器的都相同，只不过从服务器，只需要配置区域文件，不需要配置解析库文件而已，因为它的解析库文件是从主服务器上面同步而来的。

区域配置如下

这样主从服务器就配置好了，我这个是之前配置好的，我在主服务器的配置文件中增加一条信息，然后给序列号加1。

接下来我们来看看从服务器的解析库文件

这样一个主从服务器就配置好了，这是主从服务器的正向解析配置，接下来我们来配置一下主从服务器的反向解析配置

我们先来配置主服务器的区域配置

然后来配置解析库文件：

接下来，配置在192.168.1.108上面配置从服务器

 从服务器的区域配置

 这样反向的也配置好了。

我们在主服务器上修改消息，然后查看日志

然后我们在看从服务的解析库文件中的序列号发生变化没

这样反向解析也配置好了。

 接下来我们要做的是子域授权的操作，我们现在192.168.1.110这台主机中配置父域的解析库

接下来我们在192.168.1.108这太主机中配置子域。

我们先配置区域：

然后配置解析库文件

这样的我们的子域授权的部分也配置好了，我们来验证一下我们的配置是否正确和时候能解析地址

上面是在子域的主机上解析www.magedu.com，可以看到解析是成功的

 接下来我们在父域的主机上解析www.ops.magedu.com看时候能解析成功

解析也是成功的

好了接下来，让我们来学习学习view视图的知识（未完待续）

本文出自 “空白格” 博客，请务必保留此出处http://lirui213.blog.51cto.com/4449582/1698409

DNS基本工作原理，及正反解析，主从同步，子域授权和视图

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