计算机网络应用层笔记--域名系统DNS
域名系統DNS
- 標識因特網上主機的方式
- 主機名
- IP地址
- 域名系統(DNS)
- 工作過程
- 互聯網的域名結構
- 頂級域名
- 國家頂級域名nTLD
- 通用頂級域名gTLD
- 基礎結構域名
- 二級域名
- 類別域名
- 行政區域名
- 域名樹
- DNS規定
- 域名服務器
- 域名服務器的層次
- 根域名服務器
- 頂級域名服務器(TLD服務器)
- 權限域名服務器
- 本地域名服務器
- 域名解析過程
- 遞歸查詢
- 迭代查詢
標識因特網上主機的方式
主機名
計算機的名字。我現在的主機名字為DESKTOP-E8FG2MI。其他如：www.google.com,www.facebook.com。主機名幾乎沒有提供在因特網的位置。
兩種查看方式：
- 右鍵點擊我的電腦屬性。
- 在cmd中輸入ipconfig/all。
IP地址
網絡層的內容。形如：121.7.106. 83
IP地址具有層次結構，是因為當我們從左至右掃描它時，我們會得到越來越具體的關于主機位于因特網何處的信息（即在眾多網絡的哪個網絡里）。
路由器這樣喜歡定長的、有著層次結構的IP地址。
域名系統(DNS)
主要任務：用來把主機名轉換到IP地址。
定義：
- 一個由分層的DNS服務器實現的分布式數據庫；
- 一個使得主機能夠查詢分布式數據庫的應用層協議。
DNS 服務器通常是運行 BIND 軟件的UNIX機器。
DNS使用客戶-服務器模式運行在通信的端系統之間，通過采用了位于網絡邊緣的客戶和服務器,實現了關鍵的名字到地址轉換功能。
工作過程
假如某一應用進程需要把主機名解析為IP地址
- 該應用進程調用解析程序，成為DNS的一個客戶。
- 把待解析的域名放在DNS請求報文中，以UDP用戶數據報方式發給本地域名服務器(使用UDP是為了減少開銷)。
- 本地域名服務器查找到域名后，把對應的IP地址放在回答報文中返回。
- 如果本地域名服務器不能回答該請求，則此域名服務器就暫時成為DNS中的另一個客戶，并向其他域名服務器發出查詢請求。
- 應用進程獲得目的主機的IP地址后即可通信。
互聯網的域名結構
采用層次樹狀結構的命名方法，使得任何一個連接在互聯網上的主機或路由器都有一個唯一的層次結構的名字(域名)。
如下圖為中央電視臺用于收發電子郵件的計算機(即郵件服務器)的域名：
頂級域名
分為國家頂級域名nTLD,通用頂級域名gTLD,基礎結構域名。
國家頂級域名nTLD
比如cn表示中國，us表示美國，uk表示英國。等等
通用頂級域名gTLD
corn (公司企業）， net (網絡服務機構）， org (非營利性組織）， int (國際組織）， edu
（美國專用的教育機構）， gov (美國的政府部門）， mil（美國的軍事部門）等等。
基礎結構域名
這種頂級域名只有一個， 即arpa, 用于反向域名解析， 因此又稱為反向域名。
二級域名
分為類別域名、行政區域名。
類別域名
ac (科研機構）， corn (工、 商、 金融等企業）， edu（中國的教育機構）， gov (中國的政府機構）， mil (中國的國防機構）， net (提供互聯網絡服務的機構）， org (非營利性的組織）。
行政區域名
適用于我國的各省、自治區、 直轄市。 例如： bj C北京市），js (江蘇省）， 等等
域名樹
表示互聯網的域名系統。如下圖：
DNS規定
- 每一個域名都由標號(label)序列組成， 而各標號之間用點隔開。
- 域名中的標號都有英文字母和數字組成。
- 每一個標號不超過63個字符，且不區分大小寫。除了使用-以外不能使用其他標點符號。
- 級別越高的域名寫在越右邊，如com是頂級域名。
- 完整域名不能超過255個字符。
注意：
- 域名只是個邏輯概念， 并不代表計算機所在的物理地點。
- 域名中的 “點” 和點分十進制 IP 地址中的 “點” 并無一一對應的關系。
域名服務器
域名體系是抽象的，具體實現域名系統的是使用分布在各地的域名服務器。
從理論上講， 可以讓每一級的域名都有一個相對應的域名服務器， 使所有的域名服務器構成和圖相對應的 “域名服務器樹” 的結構。 但這樣做會使域名服務器的數量太多， 使域名系統的運行效率降低。 因此DNS就采用劃分區的辦法來解決這個問題。
一個服務器所負責管轄的（或有權限的）范圍叫做區(zone)。
在一個區中的所有節點必須是能夠連通的。 每一個區設置相應的權限域名服務器, 用來保存該區中的所有主機的域名到IP地址的映射。
區是DNS服務器實際管轄的范圍。 區可能等千或小千域， 但一定不能大于域。
如下圖舉例，假定abc公司有下屬部門x,y，部門x下面又分三個部門u,v和w，依此類推。
域名服務器的層次
每一個域名服務器都能夠進行部分域名到IP地址的解析。 當某個DNS服務器不能進行域名到
IP地址的轉換時， 它就設法找互聯網上別的域名服務器進行解析。
域名服務器按層次分可分為根域名服務器，頂級域名服務器，權限域名服務器，本地域名服務器。
根域名服務器
所有的根域名服務器都知道所有的頂級域名服務器的域名和 IP 地址。根域名服務器是最重要的域名服務器， 因為不管是哪一個本地域名服務器， 若要對互聯網上任何一個域名進行解析（即轉換為IP地址）， 只要自己無法解析， 就首先要求助于根域名服務器。假定所有的根域名服務器都癱瘓了， 那么整個互聯網中的 DNS 系統就無法工作。
由千根域名服務器采用了任播技術，因此當 DNS 客戶向某個根域名服務器的 IP 地址發出查詢報文時， 互聯網上的路由器就能找到離這個 DNS 客戶最近的一個根域名服務器。 這樣做不僅加快了 DNS 的查詢過程， 也更加合理地利用了互聯網的資源。
需要注意的是， 在許多情況下， 根域名服務器并不直接把待查詢的域名直接轉換成 IP 地址（根域名服務器也沒有存放這種信息）， 而是告訴本地域名服務器下一步應當找哪一個
頂級域名服務器進行查詢。
頂級域名服務器(TLD服務器)
這些域名服務器負責管理在該頂級域名服務器注冊的所有二級域名。 當收到 DNS 查詢請求時， 就給出相應的回答（可能是最后的結果，也可能是下一步應當找的域名服務器的IP地址）。
權限域名服務器
這就是前面已經講過的負責一個區的域名服務器。 當一個權限域名服務器還不能給出最后的查詢回答時， 就會告訴發出查詢請求的 DNS客戶， 下一步應當找哪一個權限域名服務器。
本地域名服務器
不屬于域名層次結構，但是十分重要。每一個互聯網服務提供者 ISP, 或一個大學， 甚至一個大學里的系， 都可以擁有一個本地域名服務器， 這種域名服務器有時也稱為默認域名服務器。 當計算機使用Windows7操作系統時， 打開 “控制
面板＂， 然后依次選擇 “網絡和Internet " – “網絡和共享中心” – " 查看網絡狀態和任務” – “無線網絡連接 ＂（假定采用家庭網絡） – " 屬性” – “Internet協議版本 4” – "屬性 ”等項目， 就可以看見首選DNS服務器和備用DNS服務器的IP地址。 這里的DNS服務器指的就是本地域名服務器。 本地域名服務器離用戶較近， 一般不超過幾個路由器的距離。 當所要查詢的主機也屬于同一個本地ISP時， 該本地域名服務器立即就能將所查詢的主機名轉換為它的IP地址， 而不需要再去詢問其他的域名服務器。
域名解析過程
遞歸查詢
如果主機所詢問的本地域名服務器不知道被查詢域名的 IP 地址， 那么本地域名服務器就以 DNS客戶的身份， 向其他根域名服務器繼續發出查詢請求報文（即替該主機繼續查詢）， 而不是讓該主機自已進行下一步的查詢。 因此， 遞歸查詢返回的查詢結果或者是所要查詢的IP地址， 或者是報錯， 表示無法查詢到所需的IP地址。
迭代查詢
假設域名為m.xyz.com的主機想知道域名為y.abc.com的主機的IP地址。例如，主機m.xyz.com打算發送郵件給主機y.abc.com。這時就必須知道主機y.abc.com的IP地址。
查詢步驟：
- 1.主機m.xyz.com先向其本地域名服務器dns.xyz.com進行遞歸查詢。
- 2.本地域名服務器采用迭代查詢。 它先向一個根域名服務器查詢。
- 3.根域名服務器 告訴本地域名服務器， 下一次應查詢的頂級域名服務器 dns.com的IP
地址。 - 4.本地域名服務器向頂級域名服務器dns.com進行查詢。
- 5.頂級域名服務器 dns.com 告訴本地域名服務器， 下 一次應查詢的權限域名服務器
dns.abc.com的IP地址。 - 6.本地域名服務器向權限域名服務器dns.abc.com進行查詢。
- 7.權限域名服務器dns.abc.com告訴本地域名服務器，所查詢的主機的IP地址。
- 8.本地域名服務器最后把查詢結果告訴主機m.xyz.com。
這8個步驟總共要使用8個UDP用戶數據報的報文。 本地域名服務器經過三次迭代查詢后， 從權限域名服務器dns.abc.com得到了主機y.abc.com的IP地址， 最后把結果返回給發起查詢的主機m.xyz.com。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络应用层笔记--域名系统DNS的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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