DNS的学习笔记心得

DNS详解：

      由于目前的互联网所使用的是TCP/IP协议，在利用Internet传送数据的时候，就必须要利用IP地址。但IP地址不方便记忆，所以在早期会利用某些特定的档案将主机名与IP做一个对应，这样就可以透过主机名来取得该主机的IP，这就是早期hosts这个档案的用途。
      因为互联网的高速发展，IP数量的增多，不可能把每个IP地址与主机名全写入hosts文件（windows一般存放在系统盘下windows\System32\drivers\etc下 linux一般存放在/etc/hosts下）里，而且hosts文件如果太大，也不利于其他主机同步化，导致每次访问主机都会重新下载一次档案才能顺利通信。所以在后来为了解决这个问题，开发出了新的一套域名解析系统（DNS），只需知道该主机名，部署DNS服务，就可轻易的连上该主机。

DNS(Domain Name System)域名系统

 DNS的主要作用是将主机名和IP地址之间的一个互相转换。是个类似倒树状目录架构，逻辑组织域名，将主机名的管理分配在不同层级的DNS服务器当中，经由分层管理，成为域名空间。

从主机名查询到IP为正向解析

从IP查询到主机名为反向解析

不管正向解析还是反向解析，每个领域的记录都是一个zone(区域文件)
一般正向解析文件的zone里面一般记录了SOA（开始验证） NS（名称服务器）A（地址）；反向解析除了NS（标示区域的授权名字服务器）、SOA（标示授权的开始）之外，还会用PTR（指向记录，也就是要反向解析到主机名）

说到DNS就必须明白FQDN的概念：

完整主机名：Fully Qualified Domain Name(FQDN)

 一个与DNS有关的主机名概念，就是主机名与区域之间的关联，例如北京有一个座机号为12345，而上海也有一个座机号为12345，如在上海直接拨打将会拨打到上海的12345上，如你要拨打到北京这必须加010区号，这个区号就指的是区域名（domain name），而电话号码就指主机。
 当我们想访问一个主机名为www的网站，如我们想访问不同地方的主机，就必须给他指定区域名，如www.google.com.hk 这是谷歌在香港的主机，而www.google.com.tw 这就是谷歌在台湾的主机，.hk/.tw就指的是区域名，而.com就指的是主机的名称。所以我们可以利用主机名来分辨出不同位置，可以访问所想访问的主机。

明白FQDN的主机名与区域名之间的关系后，就需明白DNS的域名空间架构如何，DNS是如何来进行查询的工作原理。

 DNS的命名空间的根（最顶级）是由Internet名字授权机构（INTERNIC）管理，全世界总共有13个根域（.），在根域以下，由Internet名字授权机构把域授权给连到Internet的各个组织，如com /org /edu/cn等等，下面进行详细介绍：
 
 1.根域：（Root Domain）根域只有一个，根域是默认的，一般不需要表示出来（如com. 但.默认是添加的）。DNS命名空间都是由位于美国的INTERNIC负责管理域进行授权管理的。在根域服务器中并没有保存全世界的所有的DNS名称，其中只保存着顶级域的DNS服务器名称与IP地址的对应关系。每一层的DNS服务器只负责管理其下一层域的DNS服务器名称与IP地址的对应关系。
 
 2.顶级域（Top-Level Domain,TLD）
在根域之下的第一级域便是顶级域。顶级域位于最右边。顶级域有两种类型的划分方法：机构域和地理域。比如：com(用于商业)、org（组织机构）、edu（教育）、mil（军事）、net（网络、通讯）、gov（政府单位）、cn（中国）等
 
 3.各级子域（Subdomain）
除了根域和顶级域之外，其它域均称为子域。一个域可以有多个子域,子域下面也可拥有子域。

  4.主机名(Host Name)
位于最左边的便是域主机名。
 

如下图：
                                                      .   根域
                         |                                                               |
                 com（顶级域）                                     cn(顶级域)
          |                       |                                                  |  
  sina  yahoo            microsoft(子域)                        com（子域）
       |                           |                                                 | 
       |                           |                                             baidu（子域）    
     www          dev、www(主机名)                             |
                                                                                www（主机名）

 如果我们想获得一个领域，就必须向上层进行申请，例上图，如果我想获得一个sina的领域，我必须向上层顶级域进行申请，所获得的领域名必须跟上上层的后缀如sina.com。由于DNS系统是以授权的阶层式的形式来管理，所以说上一层只记录下一层的主机名，如上图根域只记录com和cn的讯息，而com只记录sina/yahoo/microsoft的主机信息。
 当你想访问www.baidu.com时（正向解析），你的计算机就会根据你所提供的DNS来进行联机查询，我们以电信的DNS服务器为例，这时候电信的这部DNS服务器会进行如下工作：

1、用户会先查询本机的缓存信息如没有回查询hosts文件里是否有记录，如果没有则向DNS服务器提出查询请求（递归）

2、收到用户查询请求后，电信服务器会先查看是否属于自己管理的区域范围，如果不是则查看本身缓存有没有www.baidu.com的记录，若有则直接访问,若没有，则联系根服务器，询问域名IP地址，根服务器会给予电信服务器一个信息，这个域名由.com区域管理，返回.com的服务器IP地址。

3、服务器会向第二层的.com进行查询，然后.com会给予服务器baidu.com这个服务器所在的IP的地址。（迭代）

4、得知baidu.com的IP地址后，访问baidu.com，baidu.com会给予服务器www.baidu.com的IP地址，这样就查询到www.baidu.com的IP地址。

5、当服务器查询到正确的IP地址后，电信服务器会记录一份查询的结果在自己的缓存内存中当中（缓存的保存时间可以在DNS服务器上设置），以方便下一次的查询，然后电信服务器会将结果反馈给用户，这样就访问到了www.baidu.com的页面。

DNS查询模式的一般分为递归查询和迭代查询
1.递归查询:
主机向本地域名服务器的查询会采用递归查询
一般客户机和DNS服务器之间属递归查询，即当客户机向DNS服务器发出请求后,若DNS服务器本身不能解析,则会向另外的DNS服务器发出查询请求，得到结果后转交给客户机。
如下图（以访问百度为例）：
用户
  |
电信DNS服务器
  |
根域
  |
顶级域.com
  |
baidu.com一级域（给予www.baidu.com的IP地址）
  |
查询到www.baidu.com的IP地址后，在原路返回给予用户。

2.迭代查询(反复查询):
一般DNS服务器之间属迭代查询，如.com不能响应电信服务器的请求，则它会将baidu.com的IP给电信服务器，以便其再向baidu.com发出请求。
上述2-5步骤则为迭代查询。

递归查询和迭代查询的区别如上所述：递归查询会持续的指定前向主机，查询到的主机IP也会原路递归给用户；而迭代查询指DNS服务器向另一个服务器查询一个结果不可到达时，服务器则会返回一个IP地址给用户的DNS服务器，然后DNS服务器会接着查询下一个IP地址，如此反复，直到查询到结果为止。

而反向解析则指直接输入IP地址，查询IP对应的服务器，如对方服务器建立的PTR指针，这对方服务器则直接解析成网址反馈给用户。

学习LINUX时了解的关于DNS服务，若有错误谢谢指正！