域名系统(DNS)的基本功能是什么?其基本原理是什么?

域名系统(DNS)的基本功能是什么?其基本原理是什么?,第1张

DNS 是域名系统 (Domain Name System) 的缩写,该系统用于命名组织到域层次结构中的计算机和网络服务。DNS 命名用于 Internet 等 TCP/IP 网络中,通过用户友好的名称查找计算机和服务。当用户在应用程序中输入 DNS 名称时,DNS 服务可以将此名称解析为与之相关的其他信息,如 IP 地址。因为,你在上网时输入的网址,是通过域名解析系解析找到相对应的IP地址,这样才能上网。其实,域名的最终指向是IP。

在IPV4中IP是由32位二进制数组成的,将这32位二进制数分成4组每组8个二进制数,将这8个二进制数转化成十进制数,就是我们看到的IP地址,其范围是在1~255之间。因为,8个二进制数转化为十进制数的最大范围就是1~255。现在已开始试运行、将来必将代替IPV6中,将以128位二进制数表示一个IP地址。

大家都知道,当我们在上网的时候,通常输入的是如:www.sina.com.cn这样子的网址,其实这就是一个域名,而我们计算机网络上的计算机彼此之间只能用IP地址才能相互识别。再如,我们去一WEB服务器中请求一WEB页面,我们可以在浏览器中输入网址或者是相应的IP地址,例如我们要上新浪网,我们可以在IE的地址栏中输入:www.sina.com.cn也可输入这样子218.30.66.101的IP地址,但是这样子的IP地址我们记不住或说是很记住,所以有了域名的说法,这样的域名会让我们容易的记住。

DNS:Domain Name System 域名管理系统 域名是由圆点分开一串单词或缩写组成的,每一个域名都对应一个惟一的IP地址,这一命名的方法或这样管理域名的系统叫做域名管理系统。

DNS:Domain Name Server 域名服务器 域名虽然便于人们记忆,但网络中的计算机之间只能互相认识IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析(如上面的www.sina.com.cn与218.30.66.101之间的转换),域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器

DNS的工作原理

DNS分为Client和Server,Client扮演发问的角色,也就是问Server一个Domain Name,而Server必须要回答此Domain Name的真正IP地址。而当地的DNS先会查自己的资料库。如果自己的资料库没有,则会往该DNS上所设的的DNS询问,依此得到答案之后,将收到的答案存起来,并回答客户。

DNS服务器会根据不同的授权区(Zone),记录所属该网域下的各名称资料,这个资料包括网域下的次网域名称及主机名称。

在每一个名称服务器中都有一个快取缓存区(Cache),这个快取缓存区的主要目的是将该名称服务器所查询出来的名称及相对的IP地址记录在快取缓存区中,这样当下一次还有另外一个客户端到次服务器上去查询相同的名称 时,服务器就不用在到别台主机上去寻找,而直接可以从缓存区中找到该笔名称记录资料,传回给客户端,加速客户端对名称查询的速度。例如:

当DNS客户端向指定的DNS服务器查询网际网路上的某一台主机名称 DNS服务器会在该资料库中找寻用户所指定的名称 如果没有,该服务器会先在自己的快取缓存区中查询有无该笔纪录,如果找到该笔名称记录后,会从DNS服务器直接将所对应到的IP地址传回给客户端 ,如果名称服务器在资料记录查不到且快取缓存区中也没有时,服务器首先会才会向别的名称服务器查询所要的名称。例如:

DNS客户端向指定的DNS服务器查询网际网路上某台主机名称,当DNS服务器在该资料记录找不到用户所指定的名称时,会转向该服务器的快取缓存区找寻是否有该资料 ,当快取缓存区也找不到时,会向最接近的名称服务器去要求帮忙找寻该名称的IP地址 ,在另一台服务器上也有相同的动作的查询,当查询到后会回复原本要求查询的服务器,该DNS服务器在接收到另一台DNS服务器查询的结果后,先将所查询到的主机名称及对应IP地址记录到快取缓存区中 ,最后在将所查询到的结果回复给客户端 。

范例

我们举例说明,假设我们要查询网际网路上的一个名称为www.test.com.cn,从此名称我们知道此部主机在中国CN,而且要找的组织名称test.com.cn此网域下的www主机,以下为名称解析过程的每一步骤。

《Step 1》在DNS的客户端(Reslover)键入查询主机的指令,如:

c:\ping www.test.com.cn

pinging www.test.com.cn 【192.72.80.36】with 32bytes of data

reply from 192.72.80.36 bytes time <10ms ttl 253

《Step 2》而被指定的DNS服务器先行查询是否属于该网域下的主机名称,如果查出改主机名称并不属于该网域范围,之后会再查询快取缓存区的纪录资料,查是否有此机名称。

《Step 3》查询后发现缓存区中没有此纪录资料,会取得一台根网域的其中一台服务器,发出说要找www.test.com.cn的Request。

《Step 4》在根网域中,向Root Name Server询问,Root Name Server记录了各Top Domain分别是由哪些DNS Server负责,所以他会响应最接近的Name Server为控制CN网域的DNS伺服主机。

《Step 5》Root Name Server已告诉Local DNS Server哪部Name Server负责.cn这个Domain,然后Local DNS再向负责发出找寻www.test.com.cn的名称Request。

《Step 6》在.cn这个网域中,被指定的DNS服务器在本机上没有找到此名称的的纪录,所以会响应原本发出查询要求的DNS服务器说最近的服务器在哪里?他会回应最近的主机为控制com.cn网域的DNS伺服主机。

《Step 7》原本被查询的DNS服务器主机,收到继续查询的IP位置后,会再向com.cn的网域的DNS Server发出寻找www.test.com.cn名称搜寻的要求。

《Step 8》com.cn的网域中,被指定的DNS Server在本机上没有找到此名称的记录,所以会回复查询要求的DNS Server告诉他最接近的服务器在哪里?他就回应最接近为控制test.com.cn的网域的DNS主机。

《Step 9》原本被查询的DNS Server,在接收到应继续查询的位置,在向test.com.cn网域的DNS Server发出寻找www.test.com.cn的要求,最后会在test.com.cn的网域的DNS Server找到www.test.com.cn此主机的IP。

《Step 10》所以原本发出查询要求的DNS服务器,再接收到查询结果的IP位置后,响应回给原查询名称的DNS客户端。

两种真正DNS的查询模式

有两种询问原理,分为Recursive和Interactive两种。前者是由DNS代理去问,问的方法是用Interactive方式,后者是由本机直接做Interactive式的询问。由上例可以看出,我们一般查询名称的过程中,实际上这两种查询模式都是交互存在着的。

递归式(Recursive):DNS客户端向DNS Server的查询模式,这种方式是将要查询的封包送出去问,就等待正确名称的正确响应,这种方式只处理响应回来的封包是否是正确响应或是说是找不到该名称的错误讯息。

交谈式(Interactive):DNS Server间的查询模式,由Client端或是DNS Server上所发出去问,这种方式送封包出去问,所响应回来的资料不一定是最后正确的名称位置,但也不是如上所说的响应回来是错误讯息,他响应回来告诉你最接近的IP位置,然后再到此最接近的IP上去寻找所要解析的名称,反复动作直到找到正确位置

在日常生活中,我们需要记住各种类型的地址以便与人通信联络,如邮政地址、独立的街道地址、住宅电话号码、商业电话号码、传真号码等等。在Internet上也是这样。

如果一个通信系统允许任何主机与任何其它主机通信,我们就说这个通信系统提供了通用服务(Universal Communication Service)。为了识别这样一种通信系统上的计算机,需要建立一种普遍接受的标识方法。这就如同通过邮局寄信,信封上必须有收件人的地址,包括国家、城市、街道、门牌号,有时可能还包括邮政编码。Internet就是能够提供通用通信服务的系统,它定义了两种方法来标识网上的计算机,分别是Internet的地址和域名系统。

Internet地址又称为IP地址,共32位,可用四个十进制数表示,每个数的取值范围为0~255,每个十进制数之间用"."号隔开(如202.112.104.56)。IP地址又分为A,B,C,D四类。

为了使基于IP地址的计算机在通信时便于被用户所识别,Internet在1985年开始采用域名管理系统DNS(Domain Name System)的方法,其域名类似于如下结构:

计算机主机名.机构名.网络名.最高层域名

这是一种分层的管理模式,域名用文字表达比用数字表示的IP地址容易记忆。加入Internet的各级网络依照DNS的命名规则对本网内的计算机命名,并在通信时负责完成域名到各IP地址的转换。由属于美国国防部的国防数据网络通信中心(DDNNIC)负责Internet最高层域名的注册和管理,同时它还负责IP地址的分配工作。

从技术上讲,DNS是用作Internet上的名称地址转换服务,更直接地讲,DNS提供一种目录服务,它通过搜索计算机的名称实现Internet网络上该计算机对应的数字地址的查找,反之亦然。(当然,如果我们能记住复杂的数字地址,那么名称与地址的转换服务就没必要了。但是记忆一长串数字码是一件很费神的事……)

域名和子域

一、一个例子

我们使用somebody@bupt.edu.cn作为Internet地址的一个范例。在该例子中,我们说somebody叫用户名, 而 bupt.edu.cn为域。域的每一个部分又被称作子域。 你可以看见子域是用点分开的,共有3个子域;即bupt,edu和cn。

了解域名的方法是从右向左看子域。域名的结构是为了使每一个子域都告诉你一些有关计算机的信息。最右边的子域叫做顶级域名,它是最常用的,当你往左边读时,子域就变得愈加专门化。

在我们所使用的例子中,顶级域名cn告诉我们计算机位于中国(我们将在下面解释各种顶级域名的含义),下一个子域edu告诉我们计算机属于教育机构,最后一个最左边的子域告诉我们这个机构的名称(北京邮电大学)。这样,当你发邮件给:

somebody@bupt.edu.cn

你就可以对你自己说"我正在给somebody发送邮件,他的邮箱在一个教育机构,位于中国的北京邮电大学的计算机上。"

二、域名的格式

Internet用户的地址格式由"用户名"和"域名"两部分组成,中间以@分隔:

<用户名>@<域名>

@符号之前的部分称为用户名或用户标志(ID),它标识了一个网络系统内的某个用户。用户名由用户在注册入网时自行选择,没有特别的规定,一般取便于记忆和查找、且不与其他用户名重名的名称。

@符号之后的部分为域(Domain)名,它标识了该用户所属的机构、所使用的主机(Host)或节点机。

域名的命名方式称为域名系统(Domain Naming System,简称DNS),域名必须按ISO有关标准进行。域名由几级组成,各级之间由圆点"."隔开,格式为:

n级域名.? ? ? .二级域名.一级域名

其中2<n≤5,我们曾经使用过的例子有3个子域:

somebody@bupt.edu.cn

而你们常常会看见,为了更加有确定性,地址会具有多个子域。这里是一个例子:

tracy.bupt.edu.cn

在这种情况中,域涉及有计算机名(tracy),那是北京邮电大学计算中心的一个文件服务器。

又例如,国内著名的几个网站的域名为:

NCFC cnc.ac.cn

CERNET cernet.edu.cn

CHINANET bta.net.cn

域名末尾部分为一级域,代表某个国家、地区或大型机构的节点;倒数第二部分为二级域,代表部门系统或隶属一级区域的下级机构;再往前为三级及其以上的域,是本系统、单位或所用的软硬件平台的名称。较长的域名表示是为了唯一地标识一个主机,需要经过更多的节点层次,与日常通信地址的国家、省、市、区很相似。

根据各级域名所代表含义的不同,可以分为地理性域名和机构性域名,掌握它们的命名规律,可以方便地判断一个域名和地址名称的含义以及该用户所属网络的层次。

顶级域名

像早先提到的那样,理解地址的方式是从右向左阅读。顶级域名,所代表的范围最宽,在我们前面看到的例子中:

somebody@bupt.edu.cn

顶级域名edu(如果不考虑地区域名cn),告诉我们这个计算机属于教育机构。 我们还可以看到另一个地址

another@sina.com

在这里面的顶级域名com表明是一种商业机构。

一般有两种形式的顶级域名:一种称之为机构域,正如这两个例子中所述的;还有一种称之为地区域。 机构域是按Internet建立之前的地址编制法则制订的,原打算主要在美国使用。

顶级域名表示的是机构类型的范畴和属性。表1表示的是各种机构类别(范畴),所有的这些范畴,除int 是近期才作为跨越国家边界的某一机构(如NATO)增加的外,其余的都是自Internet开通就已经有了的。

当Internet扩大成国际性网络,它就需要新的、更加专有的顶级域名。为了满足这种需要,就编制了新的地区域系统,在该系统中有许多这样的以两个字母的缩写代表一个国家的高级域。表2表示的是具有代表性的主要国家地区域。

表1 顶级域名机构域名属性对照表

域名 类型 全称

Com 商业机构 commercial organization

Edu 教育机构 educational institution

Gov 政府部门 Government

Int 国际性机构 international organization

Mil 军队 Military

Net 网络机构 networking organization

Org 非盈利机构 non-profit organization

表2 顶级域名地区域名范例对照表

域名 国家或地区 全称

Au 澳大利亚 Australia

Ca 加拿大 Canada

Ch 瑞士 Switzerland "Confoederatio Hlvetia"

Cn 中国 China

De 德国 Germany "Deutschland"

Es 西班牙 Spain "Espana"

Fr 法国 France

Hk 香港 Hong Kong

Jp 日本 Japan

Tw 台湾 Taiwan

Uk 英国 United Kingdom

Us 美国 United States

单来说,DNS服务器就是域名管理系统.

DNS(Domain

Name

System)是域名解析服务器的意思.

DNS服务器在互联网的作用是:把域名转换成为网络可以识别的ip地址。

首先,要知道互联网的网站都是一台一台服务器的形式存在的,这就需要给每

台服务器分配IP地址,互联网上的网站无穷多,我们不可能记住每个网站的IP

地址,这就产生了方便记忆的域名管理系统DNS,他可以把我们输入的好记的域

名转换为要访问的服务器的IP地址.

这样一来,当我们在IE浏览器中输入网址时,DNS服务器就会像查字典一样的帮

我们找出该网址对对应的IP地址,再连接上去。

所以,如果不配置或者配置了错误的DNS,是开不了网页的哦。

每个网络运营商的DNS服务器的地址是不一样的,即使是同一个网络运营商,在

不同的地区(城市),DNS服务器的地址也不一样。要想正确的配置DNS服务器

地址,最好是致电该运营商了解。


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