DNS

DNS服务介绍

    1》DNS(Domain Name System)，其主要作用就是将主机名解析成ip地址的过程，完成了从域名(FQDN)到主机识别ip地址之间的转换。
    2》DNS是一个分布式、分层次的主机名管理架构，通过配置DNS服务器地址，主机不需要知道对应的ip地址就能通过主机名的形式访问互联网。
    3》DNS利用类似倒状树的目录结构将主机名的管理分配在不同层级的DNS服务器当中，经过分层管理，每一级DNS服务器负责部分域名信息，这就减轻了DNS服务器的负载，同时也方便记录的更新同步。
    4》DNS是一个网络服务，因此就有对应的端口，其端口号为53号。DNS查询的时候，是以udp这个较快速的数据传输协议来查询的，但万一没有方法查询到完整的信息时，就会再次以tcp这个协定来重新查询，DNS服务在启动的时候会同时开启tcp的53号端口和udp的53号端口。
    5》DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议，其他时候则使用UDP协议。
    6》FQDN(Full Qualified Domain Name)：完整主机名，是有主机名和域名构成。例如www.baidu.com当中，www就是web网站服务器的主机名，baidu.com就是域名，主机名和域名之间用实心点号来表示。
    7》DNS是基于c/s架构（多数基于套接字架构的C/S架构），对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不超过253个字符。
    8》DNS系统记录的信息非常多，不过重点就两个：一个是记录服务器所在的NS(name server)标志，另一个是记录主机名对应的A(address)标志。

DNS的域名结构系统

    1》DNS的域名是倒状的树状结构，在最顶层的是一个根服务器，它主要负责顶级域名的管理，所谓的顶级域名如下所示：
        .com：用于公司、行号、企业、.gov：用于政府机构、.edu：用于教育机构、.mil：用于军事机构、.net：用于网络和通信机构
        .org：用于组织和机构、.cn：中国
        顶级域则负责其所对应的二级域名，接下来二级域名负责对应的主机名名称解析或者三级域名解析，以此类推。
    2》一级域名共分为三类，组织域、国家域和反响域，最多可以有127级域名。
    3》每一级的域名服务器只负责对应下级的域的管理，其中根节点是分布在世界各地的13台服务器组成，其中10台位于美国地区，另外3台设置于英国、瑞典和日本，在这13台根服务器当中有1台为根服务器放置在美国，其余12台均为辅根服务器，所有的根服务器均有美国政府授权的互联网域名与号码分配机构ICANN组织统一管理，负责全球互联网域名根服务器、域名体系和ip地址等的管理。
    4》基于udp的dns报文的最大限制为512byte，在这个报文中包含13台DNS服务器信息，占用了511byte，没有地方再放置第14台记录了，所以只有13台根，根本原因是因为协议限制。

DNS域名解析工作原理

    1》客户机提交域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器。
    2》当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓存。如果有查询的DNS信息记录，则直接返回查询的结果。如果没有该记录，本地域名服务器就把请求发给根域名服务器。
    3》根域名服务器接收到请求后，再返回给本地域名服务器一个所查询域的顶级域名服务器的地址。
    4》本地服务器接收到顶级域名服务器地址后，再向返回的域名服务器发送请求。
    5》 接收到该查询请求的域名服务器查询其缓存和记录，如果有相关信息则返回客户机查询结果，否则通知给客户机下级的域名服务器的地址。
    6》本地域名服务器将查询请求发送给返回的DNS服务器。
    7》域名服务器返回本地服务器查询结果（如果该域名服务器不包含查询的DNS信息，查询过程将重复<6>、<7>步骤，直到返回解析信息或解析失败的回应）。
    8》 本地域名服务器将返回的结果保存到缓存，并且将结果返回给客户机。
    9》正向解析与反向解析
        1。正向解析
            正向解析是指域名到IP地址的解析过程。
        2。反向解析
            反向解析是从IP地址到域名的解析过程。反向解析的作用为服务器的身份验证
        3。正反向解析是两个不同名称空间，是两颗不同的解析树。
    10》DNS解析过程中的两种查询方式：
        1。递归查询：
            一般是客户机和服务器之间的查询，即只发送一起请求，其他的工作交由上层服务器去解决，然后最后一层一层的反馈到客户端。
        2。迭代查询：
            一般是DNS服务器与DNS服务器之间的方式，即最起初的DNS服务器负责发起请求，而其他涉及到的DNS服务器只负责响应即可，然后一直查找到目标DNS服务器，并将结果返回给客户端。
        3。DNS查询过程：
            DNS在查询的时候是以udp这个快速的数据传输协议来查询的，但是一旦没有办法查询到完整的信息时，就会再次以tcp协议来进行重新查询。
            因此DNS服务在启动的时候会同时开启udp和tcp的53号端口。
    11》一次完整的查询请求经过的流程：
        Client -->hosts文件 -->DNS Service Local Cache--> DNS Server (recursion，递归) --> Server Cache -->iteration( 迭代) -->  根-->  顶级域名DNS--> 二级域名DNS…
    12》解析答案：
        肯定答案：
        否定答案：请求的条目不存在等原因导致无法返回结果
        权威答案：
        非权威答案：

DNS服务器

    1》DNS（Domain Name Server，域名服务器）是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)转换的服务器。
    2》DNS中保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。 
    3》域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置）。
    4》域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。
    5》DNS 服务器的类型：
        1。主DNS 服务器：
            管理和维护所负责解析的域内解析库的服务器。
        2。从DNS 服务器：
            从主DNS服务器或其他的从DNS服务器哪里“复制”（区域传输）解析库副本。
        3。缓存DNS 服务器：
            提高DNS的访问速度，实现快速解析，在安装完成DNS软件后，就已经实现了简单的缓存服务器，通常是在/etc/named.conf当中的forward only哪设定。
        4。转发器：
            通过区域传送，将所需要的域名解析传送给其他DNS服务器进行解析
        
    6》“通知”机制：
        主服务器解析库发生变化时，会主动通知从服务器
    7》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。
    8》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
    9》DNS服务器地址文件
        /etc/resolv.conf
        此文件内容就是dns服务器地址文件，只有在客户端中的此文件中添加DNS服务器地址，DNS服务器才能对启客户端起作用。

DNS服务程序

    DNS服务程序包有：bind和unbound
    以bind为例进行学习
    
    1》程序包：yum list all bind*
        bind：   服务器
        bind-libs：  与bind相关的库文件
        bind-utils:     客户端相关命令文件
        bind-chroot：    bind主目录禁锢程序，centos6之后的系统已默认禁锢在/var/named/目录下
    
    2》配置文件
        rpm -ql bind ：
            提供dns server程序、以及几个常用的测试程序。
            /etc/NetworkManager/dispatcher.d/13-named
            /etc/logrotate.d/named
            /etc/named
            /etc/named.conf
            /etc/named.iscdlv.key
            /etc/named.rfc1912.zones
            /etc/named.root.key
            /etc/portreserve/named
            /etc/rc.d/init.d/named
            /etc/rndc.conf
            /etc/rndc.key
            /etc/sysconfig/named
            /usr/lib64/bind
            /usr/sbin/arpaname
            /usr/sbin/ddns-confgen
            /usr/sbin/dnssec-dsfromkey
            /usr/sbin/dnssec-keyfromlabel
            /usr/sbin/dnssec-keygen
            /usr/sbin/dnssec-revoke
            /usr/sbin/dnssec-settime
            /usr/sbin/dnssec-signzone
            /usr/sbin/genrandom
            /usr/sbin/isc-hmac-fixup
            /usr/sbin/lwresd
            /usr/sbin/named
            /usr/sbin/named-checkconf
            /usr/sbin/named-checkzone
            /usr/sbin/named-compilezone
            /usr/sbin/named-journalprint
            /usr/sbin/nsec3hash
            /usr/sbin/rndc
            /usr/sbin/rndc-confgen
            /var/log/named.log
            /var/named
            /var/named/data
            /var/named/dynamic
            /var/named/named.ca：存放根服务器地址
            /var/named/named.empty
            /var/named/named.localhost
            /var/named/named.loopback
            /var/named/slaves
            /var/run/named
        rpm -ql bind-libs :
            被bind（服务器包）和bind-utils包中的程序共同用到的库文件。
            /usr/lib64/libbind9.so.80
            /usr/lib64/libbind9.so.80.0.4
            /usr/lib64/libdns.so.81
            /usr/lib64/libdns.so.81.4.1
            /usr/lib64/libisc.so.83
            /usr/lib64/libisc.so.83.0.3
            /usr/lib64/libisccc.so.80
            /usr/lib64/libisccc.so.80.0.0
            /usr/lib64/libisccfg.so.82
            /usr/lib64/libisccfg.so.82.0.1
            /usr/lib64/liblwres.so.80
            /usr/lib64/liblwres.so.80.0.2
        rpm -ql bind-utils ：
            bind客户端程序集，例如dig，host，nslookup等
            /usr/bin/dig
            /usr/bin/host
            /usr/bin/nslookup
            /usr/bin/nsupdate
        rpm -ql bind-chroot ：
            让named运行于jail（容器沙箱）模式下。
            /var/named/chroot
            /var/named/chroot/dev
            /var/named/chroot/dev/null
            /var/named/chroot/dev/random
            /var/named/chroot/dev/zero
            /var/named/chroot/etc
            /var/named/chroot/etc/localtime
            /var/named/chroot/etc/named
            /var/named/chroot/etc/named.conf
            /var/named/chroot/etc/pki
            /var/named/chroot/etc/pki/dnssec-keys
            /var/named/chroot/lib64
            /var/named/chroot/usr
            /var/named/chroot/usr/lib64
            /var/named/chroot/usr/lib64/bind
            /var/named/chroot/var
            /var/named/chroot/var/log
            /var/named/chroot/var/named
            /var/named/chroot/var/run
            /var/named/chroot/var/run/named
            /var/named/chroot/var/tmp
        rpm -q --script bind
    
    3》架设好dns服务器，需要进行两方面的配置
        bind本身的配置文件的配置：
            主要规范主机的设定、zone file的所在、权限的设定等。
        正反解数据库（zone file）：
            记录主机名与ip对应。
    
    4》配置相关配置文件
        1。服务脚本：/etc/rc.d/init.d/named，/usr/lib/systemd/system/named.service
        2。主配置文件：/etc/named.conf, /etc/named.rfc1912.zones，/etc/rndc.key
        3。解析库文件目录：/var/named/
            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
        4。/var/run/named：named这支程序执行时默认放置pid-file在此目录中
        5。主配置文件/etc/named.conf里的内容
            帮助：man named.conf
            1>全局配置：options {};
                options {
                    listen-on port 53 { any; }; #监听的端口，即哪些主机可以进行访问解析，any表示所有。
                //  listen-on-v6 port 53 { ::1; };
                    directory   "/var/named"; #对应数据库文件的目录位置
                    dump-file   "/var/named/data/cache_dump.db";
                        statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt";
                        memstatistics-file "/var/named/data/named_mem_stats.txt";
                    allow-query     { any; }; #运行哪些主机请求查询，any表示所有。
                    recursion yes; #将自己视为客户端的一种查询方式，实现的是递归查询
                    forward  only ;  #只转发请求，不做解析，此时DNS服务器是一个缓冲服务器
                    forwarders {
                    } ;  #针对forward only 设置的转交给那个上层DNS进行解析，这里可以列出多个，每行一个并以分号结尾
                    dnssec-enable yes; #缓存名称服务器的配置，监听外部地址即可，建议关闭dnssec设为no
                    dnssec-validation yes;
                    /* Path to ISC DLV key */
                    bindkeys-file "/etc/named.iscdlv.key";
                    managed-keys-directory "/var/named/dynamic";
                };
            2>日志子系统配置：logging {};
                logging {
                        channel default_debug {
                                file "data/named.run";
                                severity dynamic;
                        };
                };
            3>区域定义：
                本机能够为哪些zone进行解析，就要定义哪些zone，也就是定义由本机负责解析的区域，或转发的区域。
                zone "ZONE_NAME" IN {
                    type {master|slave|hint|forward} ;
                    file "ZONE_NAME.zone";
                };
                zone "IP网段的反向.in-addr.arpa"  IN {
                    type {master|slave|hint|forward} ;
                    file "IP网段.zone";
                };
                    type：表示该zone类型，master是针对主DNS;slave是针对从DNS;hint是针对根；forward是针对转发域；除了根以为默认伟master
                    file：表示该zone的文件名称
                    ZONE_NAME：表示要解析的域名，正解时就为域名本身；反解时有固定的格式，格式为IP网段的反向.in-addr.arpa，如0.0.127.in-addr.arpa
            4>注意：
                1..任何服务程序如果期望其能够通过网络被其它主机访问，至少应该监听在一个能与外部主机通信的IP地址上。
                2..大括号前后要有空格，每个地址之后必须以；结束，否则会语法错误。
                3..测试时建议关闭dnssec，需要时开启
                4..关闭仅允许本地查询：// allow-query  { localhost ; };
                
            5>主配置文件检查和生效命令
                主配置文件语法检查：
                    named-checkconf
                主配置文件修改后的生效
                    rndc status|reload ;service named reload
                    service named restart ；systemctl restart named
        6。域名的解析库文件/var/named/ZNOE_NAME.zone，反向解析库文件/var/named/ip.zone。
            1。。一台DNS服务器可同时为多个区域提供解析
            2。。必须要有根区域解析库文件：centos上是named.ca文件
            3。。还应该有两个区域解析库文件：localhost和127.0.0.1的正反向解析库。
                正向示例：/var/named/named.localhost
                反向示例：/var/named/named.loopback
            有关域名解析库文件的资源记录格式说明在前面有解释
            1>正向解析例子
                cat adc.com.zone 
                $TTL 1D
                @           IN    SOA    dns1    admin.adc.com. (
                                                               2017091901   ; serial
                                                                 1D ; refresh
                                                                      1H    ; retry
                                                                1W  ; expire
                                                                3H )    ; minimum
                                   NS        dns1
                dns1    2D          A     192.168.213.130
                websrv               A      192.168.213.130
                www                 CNAME       websrv
                
            2>反向解析例子
                cat 192.168.213.zone 
                $TTL 1D
                @               IN   SOA    dns1.adc.com.   admin.adc.com. ( 1 10m 2m 1h 3h )
                                    NS    dns1
                107         PTR   dns1.adc.com.
                106         PTR   websrv.adc.com.
                
                注意：
                    这里的左侧只用添加ip地址的最后一段，因为前面我们已经定义好了它的域213.168.192.in-addr.arpa，因此107就已经能够代表107.213.168.192，也就是代表了192.168.213.107了。
                    不需要MX, 以PTR 记录为主。
            3>解析库文件语法检查：
                named-checkzone "adc.com" /var/named/adc.com.zone
    5》其他相关配文件
        /etc/hosts：最早的hostname 对应ip的档案。
        /etc/resolv.conf：这个很重要，就是isp的dns服务器ip记录处，记录的dns的ip最好不要超过2个。
        /etc/nsswitch.conf：这个是决定先要使用/etc/hosts还是使用/etc/resolv.conf的决定。