DNS递归与迭代查询次数计算

DNS递归与迭代查询次数计算

@(计算机网络)

设计缘由

理论上说，整个因特网可以只用一个域名服务器。使它装入因特网上所有的主机域名，并回答所有对IP地址的查询。

但是这么做，这个服务器肯定扛不住，因为因特网太大了。而且一旦这个服务器宕机了，整个因特网就要崩溃，瘫痪。

由此，引入的是层次树状结构，用的是分布式域名系统。

在域名服务器的层次结构中要仔细体会分布式从哪里得到保证。

因特网的域名系统时联机分布式数据库系统，是C/S架构。

DNS**大多数域名在本地解析**，只有少量的解析需要在因特网上通信。

域名的解析由分布在因特网上的许多域名服务程序来共同完成。有专门的结点来运行，这些专门的结点叫域名服务器。

解析过程

某个应用进程，需要把主机名解析为IP地址，该进程就调用解析程序。称为DNS系统的客户，委托DNS为其服务。把待解析的域名放在DNS请求报文里，用UDP协议快速发给本地域名服务器。本地域名服务器查找域名，把对应的IP地址放在回答报文中返回给进程。这样进程拿到IP就可以继续与外部世界通信了。

但是本地域名服务器并不是万能的，没有能力回答该请求时，它不想让下面的主机失望，于是自己要想办法。它把自己变成DNS系统的另一个客户，并向其他域名服务器发出查询请求。直到找到该IP地址为止。

这个本地域名服务器去查询的过程还分为两种：

• 迭代查询
• 递归查询

总之，这个过程非常像底层百姓去求直接领导办事，领导能办的就办，百姓回家。如果领导办不了，不能说让百姓自己想办法，百姓能想到的就是求自己领导啊。于是领导往上级查询。。。

域名服务器层次结构

域名分为：

• 根域名：管理顶级域名
• 顶级域名 .com .cn .edu .gov等
• 二级域名
• 三级域名
• 四级域名

可以考虑把每一级的所有域名对应一个域名服务器，但是这样会使得域名服务器的数量太多，系统运行效率低。DNS采用的思路是：划分区的办法。

一个服务器管辖的（有权限）范围叫区。一个区中的所有结点必须能够连通。每一个区设置相应的权限域名服务器，用于保存该区中所有主机的域名到IP地址的映射。即，DNS服务器的管辖范围不是以域为单位，而是DNS实际管辖的范围。区不大于域。

简单理解就是域是域名对应的区域。对这个域名进行更细致的划分，比如申请了一个abc.com，买回来你就拥有了这个域的空间。你可以再配置一个mail.abc.com，这样就有了一个用于邮件的子域名等。图上第一个abc.com只划分了一个区，因此域的范围等于区的范围。第二个图中，abc.com和y.abc.com都属于域abc.com，但是在这两个区中配置了自己的权限域名服务器。属于不同的区。

服务器类型

• 根服务器–最高层次的域名服务器，最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址。

当本地域名服务器无法解析域名时，不是逐级查询，这样是很盲目的。而是马上就自顶向下，求助于根域名服务器，如果是递归的查询，则根域名服务器会发报文到顶级域名服务器，如果是二级域名，顶级域名服务器还要去发报文查找二级域名的映射。直到权限域名服务器，因为映射关系存储在权限域名服务器中。找到往上返回，直到根，根在返回给本地域名服务器。这样的设计已经被抛弃了，作为高贵的根服务器，居然被本地域名服务器驱使，这是管理学上的猴子爬到你的背上了！
改进这点，引入了迭代式查询，即根只告诉你去找谁，不帮你找。比如根告诉你怎么去找到顶级域名，如果顶级域名是你的权限域名服务器，那么直接告诉你答案即可。否则顶级域名服务器也是告诉你怎么去找二级，不是帮你找到为止。

• 顶级域名服务器

管理在该顶级域名注册的所有二级域名。收到DNS请求，可能是最后的结果，也可能是下一步应该找的域名服务器的IP地址。
+ 权限域名服务器

权限域名服务器如果还不能给出最后的查询，就会告诉客户下一步要去哪一个权限域名服务器找。比如我注册了一个域名，网站内容托管在阿里万网，邮箱托管在腾讯。域名是abc.com,邮箱是mail.abc.com，插到abc时是一个权限域名服务器，但是不是mail.abc.com的，因此权限域名服务器会指示下一步应该往哪找。

本地域名服务器：对域名系统非常重要。当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询报文就发送给该主机的本地域名服务器。比如我们在配置系统配置本地连接时，需要填写DNS服务器地址，这个就是DNS本地域名服务器的地址。

域名服务器整体的架构设计和人类的政治体系相对应。

迭代查询和递归查询

• 递归：本地域名服务器只发一个请求到根，然后就赖上根服务器了，不给它最终结果它就赖着不走了。
• 迭代：根只会告诉本地域名服务器去顶级，但是要自己发请求报文。顶级只会告诉本地域名服务器该去二级查，也需要自己去发报文，依次类推。所以本地域名服务器要查询多次。

–参考谢希仁版网络教材