計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件：5_8_4 域名系統(tǒng)DNS

1、第八章 應(yīng)用層第四節(jié) 域名系統(tǒng)DNS 一、 DNS的基本概念DNS(Domain Name System) 作用是將主機(jī)域名轉(zhuǎn)換IP地址，它使得各種互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用成為可能，是互聯(lián)網(wǎng)所有應(yīng)用層協(xié)議的基礎(chǔ)。與其它協(xié)議不同，它不直接與用戶打交道。每一臺(tái)主機(jī)或路由器分配一個(gè)全局惟一的地址；TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)層使用的地址標(biāo)識(shí)符IP地址，一個(gè)32位的二進(jìn)制地址；為什么有了IP地址，還需要域名?域名 用字符表示的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)名，一種主機(jī)標(biāo)識(shí)符；IP地址 數(shù)字型，難于記憶與理解，用于網(wǎng)絡(luò)層；域名 字符型，便于記憶與理解，用于應(yīng)用層；因特網(wǎng)采用層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法。任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器， 都可以有

2、一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。 IP地址與域名都應(yīng)該是全網(wǎng)唯一的，并且它們之間具有對應(yīng)關(guān)系。DNS與其他網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)系用戶DNS服務(wù)器客戶端Web服務(wù)器輸入名字處理主機(jī)名解析請求將名字解析為地址請求資源處理請求產(chǎn)生響應(yīng)處理應(yīng)答訪問資源 Internet域名結(jié)構(gòu)TCP/IP協(xié)議中規(guī)定的層次型名字管理機(jī)制叫做域名系統(tǒng)；將整個(gè)Internet劃分為多個(gè)頂級域，并為每個(gè)頂級域規(guī)定了通用的頂級域名；Internet主機(jī)域名的一般格式為：按照地理域或機(jī)構(gòu)域進(jìn)行分層。在機(jī)器的地址表示中，從右到左依次為最高域名段、次高域名段等，最左面的一個(gè)標(biāo)號(hào)為主機(jī)名。域名系統(tǒng)DNS必須具備的基本功能域名空間：系統(tǒng)必須提

3、供一個(gè)給所有可能出現(xiàn)的結(jié)點(diǎn)命名的名字空間；(統(tǒng)一，無特殊編碼)域名注冊：系統(tǒng)必須為每臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)在全網(wǎng)具有唯一性的名字；域名解析：系統(tǒng)要為用戶提供一種有效的完成主機(jī)名與網(wǎng)絡(luò)IP地址轉(zhuǎn)換的機(jī)制。域名系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)DNS的關(guān)鍵技術(shù)是借助于分布在互聯(lián)網(wǎng)各處的數(shù)量眾多的域名服務(wù)器二、DNS的實(shí)現(xiàn)1. 域名空間和資源記錄DNS名字空間被組織成“域”與“子域”的層次結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)上像計(jì)算機(jī)中的樹狀文件目錄結(jié)構(gòu)；域名空間和資源記錄按照樹型命名空間結(jié)構(gòu)和與域名相關(guān)數(shù)據(jù)的技術(shù)規(guī)范建立的。域名空間樹上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)和葉子都用一組信息命名。2. 域名服務(wù)器一組用來保存域名樹結(jié)構(gòu)和對應(yīng)信息的服務(wù)器程序；特定服務(wù)器在內(nèi)部存

4、儲(chǔ)有某個(gè)域名空間子集的完整信息 “授權(quán)”服務(wù)器，管理“區(qū)域(Zone) ”的域名信息存儲(chǔ)有指向其他服務(wù)器的內(nèi)容。DNS根域名服務(wù)器 (root server)DNS域名服務(wù)器的設(shè)置遵循層次結(jié)構(gòu)原則；DNS根域名服務(wù)器至關(guān)重要；出于安全原因，目前存在13個(gè)DNS根域名服務(wù)器，專用域?yàn)?a-m).；有些根域名服務(wù)器由分布在不同地理位置的多臺(tái)鏡像DNS服務(wù)器組成。根域名服務(wù)器的地點(diǎn)分布圖 共 40 個(gè)地點(diǎn)3. 地址解析程序地址解析程序可以從域名服務(wù)器中檢索客戶請求查詢的某個(gè)域名對應(yīng)的IP地址；域名空間和資源記錄、域名服務(wù)器與地址解析程序的關(guān)系用戶通過對本地地址解析程序的簡單的過程調(diào)用或系統(tǒng)調(diào)用，對域

5、名系統(tǒng)進(jìn)行訪問；從地址解析程序的角度，域名系統(tǒng)是由數(shù)量未知的域名服務(wù)器構(gòu)成的系統(tǒng)，且將每一個(gè)域名系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫視為基本靜態(tài)的數(shù)據(jù)庫；從域名服務(wù)器角度，域名系統(tǒng)是由相互獨(dú)立的本地?cái)?shù)據(jù)集構(gòu)成；需要周期性刷新數(shù)據(jù)，并行接受地址解析請求。域名系統(tǒng)的三個(gè)基本構(gòu)件：域名數(shù)據(jù)庫服務(wù)用戶三、域名數(shù)據(jù)庫DNS必須有一個(gè)大型的、分布式的域名數(shù)據(jù)庫；存儲(chǔ)的是按層次管理的域名空間數(shù)據(jù)；Internet 域名空間的樹狀結(jié)構(gòu) 根四級域名maileebjeducomcctvibmhp二級域名pkudlut三級域名mailwwwcomnetorgedugovaerocnuk頂級域名頂層域（top level domain,

6、 TLD）.com 商業(yè)實(shí)體.edu 教育機(jī)構(gòu).net 網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商.org 非政府機(jī)構(gòu).int 國際組織.gov 政府.mil 軍事域名系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)根域名服務(wù)器只需存儲(chǔ)頂層域的域名和地址信息；根服務(wù)器下的每個(gè)TLD服務(wù)器也只需要存儲(chǔ)其下一層域名節(jié)點(diǎn)的有關(guān)信息；以此類推。每個(gè)TLD跟蹤其子域結(jié)點(diǎn)的域名信息變化，為其子節(jié)點(diǎn)提供域名服務(wù)。每個(gè)子域只需對數(shù)量有限的子域內(nèi)部域名和地址信息進(jìn)行管理。四、域名解析的基本工作原理將域名轉(zhuǎn)換為對應(yīng)IP地址的過程稱為域名解析(name resolution)，完成該功能的是“域名解析器”軟件。域名解析方法：遞歸解析（recursive resolution）反復(fù)

7、解析（iterative resolution）主機(jī)向本地域名服務(wù)器查詢過程遞歸解析中客戶與服務(wù)器的交互過程頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)本地域名服務(wù)器 （根域名服務(wù)器）遞歸查詢 的 IP 地址 需要查找 的 IP 地址上層域名服務(wù)器反復(fù)解析中客戶與服務(wù)器的交互過程本地域名服務(wù)器反復(fù)查詢 的 IP 地址 需要查找 的 IP 地址頂級域名服務(wù)器權(quán)限域名服務(wù)（根域名服務(wù)器）上層域名服務(wù)器五、域名系統(tǒng)性能優(yōu)化：復(fù)制與緩存1. 復(fù)制每個(gè)根服務(wù)器的許多副本存在于世界各地；當(dāng)一個(gè)新的子網(wǎng)加入Internet時(shí)，它在本地的DNS服務(wù)器中配置一個(gè)根服務(wù)器表；為本網(wǎng)用戶的域名服務(wù)選擇響應(yīng)最快的根服務(wù)器；2. 緩存每個(gè)服務(wù)器都保留一個(gè)域名緩存，每當(dāng)查找一個(gè)新的域名時(shí)，服務(wù)器將它置于緩存中；主機(jī)在啟動(dòng)時(shí)從本地域名服務(wù)器下載域名和地址的全部數(shù)據(jù)庫，維護(hù)自己最近使用的域名的高速緩存，并且只在從緩存中找不到域名時(shí)才使用域名服務(wù)器。習(xí)題Windows命令窗口輸入_命令來查看DNS服務(wù)器的IP。 ADNSserver BNslookup CDNSconfig DDNSipInternet上的DNS服務(wù)器中保存有 。 A. 主機(jī)名 B. 域名到IP地址的映射表 C. 所有主機(jī)的MAC地址 D. 路由表用戶可以通過和訪問在同一臺(tái)服務(wù)器上 不同的兩個(gè)Web站點(diǎn)。 A. IP 地址 B. 端口