计算机网络 DNS服务介绍

前言

本文梳理DNS服务

DNS是什么

DNS（Domain Name System，域名系统，也称为域名解析系统）是一种把计算机主机名称解析为对应的IP地址的服务。
从网络通信原理上来讲，DNS并不是必需的，因为可以直接通过IP地址进行访问，而且事实上网络通信时最终所采用的寻址方式也是网络层的IP地址寻址。

为什么需要DNS

因为直接使用IP地址来运行各种网络应用的不足：

• 不便记忆
• 不方便变更
• 不安全

为了解决以上host文件名称解析方案中的不足，人们开发了基于域（这里的“域”是指“域名”）的分层命名方案—DNS。

域名

域名（Domain names）是互联网基础架构的关键部分。它们为互联网上任何可用的网页服务器提供了方便人类理解的地址。

• 例如 www.baidu.com.
  整个DNS名称空间像一棵倒过来的树，最顶端称为互联网的“根域”，以一个小圆点（.）表示，接下来是顶级域，再接下来是二级域、三级域，依此类推（域名是不区分大小写的，但通常是小写的）。
  其中，顶级域名和二级域名必须是由对应的互联网域名管理机构颁布的。
  目前，互联网上注册的DNS域名主要有以下3个级别：顶级域名、二级域名和三级域名；其中只有二级及其以下级别的域名才可由用户自己申请，用户不能直接申请顶级域名。

• 顶级域名
  国家顶级域名：cn、us、uk
  通用顶级域名：com、net、org、gov、int、aero、museum、travel
  基础结构域名/反向域名：arpa

• 二级域名
  在顶级域名之下，我国的二级域名又分为类别域名和行政区域名两类。
  类别域名：ac、com、edu、gov、mil、net、org
  行政区域名：用于我国各省、自治区、直辖市等行政区域

• 三级域名
  三级域名也是可以由用户自己申请注册的，可以采用字母（ A～Z、a～z、大小写组合等）、数字（0～9）和连接符（－）等， 各级域名之间用小圆点（.）连接，三级域名的长度不能超过20个字符。

DNS域名服务器

DNS系统仅是从服务器命名角度来讲的一项技术，但真正担当DNS域名解析任务的还是那些配置了DNS服务的服务器，就是DNS服务器，专业名称为“名称服务器”（或者“域名服务器”）。

为了提高每台DNS名称服务器的运行效率和利用率，在DNS技术中为此专门提出了“区域”（zone）的概念，就是可以让一台或多台DNS名称服务器负责一个区域的计算机域名解析，而这个“区域”可以包括一个DNS域名树（或者说“DNS域名空间”）的一部分（通常是包括多级域名）或全部，但是绝对不可能大于一个域名树，也就是不能把几个完全不同的域配置为一个区域，如不能把gz.lycb.com和sh.lycb.net划分为一个DNS区域。
DNS区域名是对应区域中公共的域名树部分。

• 层次划分
  所有DNS名称服务器自高到低分成4个级别：根名称服务器、顶级名称服务器、权威名称服务器和本地名称服务器。

• “根名称服务器”（root name server）
  它是由互联网管理机构配置建立的，是最高层次的名称服务器，负责对互联网上所有“顶级名称服务器”进行管理，有全部的顶级名称服务器的IP地址和域名映射。
  全球共有13套（不是13台）根名称服务器。但每套根名称服务器都只有1个主根名称服务器（也就是说，总共只有13台主根名称服务器），其中10台放置在美国，两台在欧洲，1台在日本。这13台主根名称服务器主机名分别为字母A～M，即完整DNS名称为a.rootserver.net～m.rootserver.net。
  

• 顶级名称服务器（top level name server）
  它是各顶级域名自己的名称服务器，负责它们各自所管理的二级域名解析。

• 权威名称服务器（authoritative name server）
  它是针对前面所说的DNS区域提供名称解析服务而专门配置、建立的名称服务器，可为用户提供最权威的DNS域名解析。每一个域名在互联网上都可找到一台权威名称服务器，ISP(Internet Service Provider，互联网服务提供商)也可为用户的每一个DNS域名区域配置一台权威名称服务器。

• 本地名称服务器
  这里所说的“本地名称服务器”不是指用户局域网中的名称服务器，而是用户端操作系统所配置的、由本地ISP(Internet Service Provider，互联网服务提供商)提供的名称服务器（也就是本地DNS服务器）。
  它是离用户最近的互联网名称服务器。用户发出的DNS域名解析请求，首先到达的就是本地名称服务器。
  当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询请求报文就发给本地域名服务器。

域名解析过程

DNS有两种名称解析方式：一种称为递归查询（Recursive Solution，RS），另一种称为迭代查询（Iterative Solution，IS）。

结语

本文梳理DNS相关知识，以对网络有更整体的了解。

参考：
DNS 原理入门