域名系统
第9章 域名系统(DNS)
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递归解析
假设客户机要解析 的IP地址
根服务器
edu服务器
com服务器
客户机
mit服务器
ibm服务器
域名服务器也是分层的
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• 反复解析 (Iterative resolution)：客户机请求所在区域的 域名服务器解析，若不能给出解析结果，服务器返回另 一个服务器的IP地址，客户机再向第二个服务器发出解 析请求。后续的服务器也是进行类似的处理。
– 询问名：可变长，由标号序列构成，每个标号前有 一个字节指出该标号的字节长度。最后以一字节的 0结束。 – 询问类：16比特，1表示因特网协议(IN)。 – 询问类型：16比特，定义记录的具体类型。如下表
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表9-3 类型
助记符 A NS CNAME SOA PTR HINFO MX AAAA AXFR ANY 数值 1 2 5 6 12 13 15 28 252 255 记录的类型 IPv4地址 域名服务器 正规名 授权开始 指针 主机信息 邮件交换 IPv6地址 区域传输 全记录请求 描 述 用于域名到IPv4地址的转换 标识区域的授权域名服务器 定义主机的别名 标识区域文件的开始，是其第一个记录 用于IP地址到域名的转换 给出主机的硬件和OS描述 标识区域的邮件服务器 用于域名到IPv6地址的转换 请求传输整个区域的信息 请求传输所有的记录
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9.4 域名解析
• 根据域名解析的方向： – 正向解析：根据域名查询对应的IP地址； – 反向解析：根据IP地址查询对应的域名。 • 根据解析的过程： – 递归解析 – 反复解析
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• 递归解析 (recursive resolution)：客户机请求所在区域 的域名服务器解析，若不能给出解析结果，服务器就 将请求发送给另一个服务器（通常是其父服务器或子 服务器）并等待返回响应。后续的服务器也是进行类 似的处理。找到能解析的服务器后，原路返回解析结 果。
第9章 域名系统(DNS)
域名系统DNS是在 是在1984年为取代 年为取代HOSTS文件而创建 域名系统 是在 年为取代 文件而创建 的层次型名字系统。 的层次型名字系统。 域名系统层次结构从高到低的组织 从高到低的组织： 域名系统层次结构从高到低的组织： • 根域（Root）位于 根域（ 的最高层， ）位于DNS的最高层，一般不出现在域 的最高层 名中。如果确实需要指明根，那么它将出现在FQDN 名中。如果确实需要指明根，那么它将出现在 的最后面，以一个句点“ 表示。 的最后面，以一个句点“．”表示。 • 顶级域又称为一级域，顶级域按照组织类型和国家划 顶级域又称为一级域， 又称为一级域 可以分为三个主要的域：通用顶级域名gTLD、 分，可以分为三个主要的域：通用顶级域名 、 国家代码顶级域名ccTLD和反向域。 国家代码顶级域名 和反向域。 gTLD：com、org和net是向所有用户开放的三个通 ： 、 和 是向所有用户开放的三个通 用顶级域名，也称为全球域名， 用顶级域名，也称为全球域名，任何国家的用户都可 申请注册它们下面的二级域名。 、 申请注册它们下面的二级域名。mil、gov和edu三个 和 三个 通用顶级域名只向美国专门机构开放。 是适用于国 通用顶级域名只向美国专门机构开放。int是适用于国 际化机构的国际顶级域名（ 际化机构的国际顶级域名（iTLD）。 ）。
第9章 域名系统 章 域名系统(DNS)
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 命名机制与名字管理 因特网域名 DNS服务器 服务器 域名解析 DNS报文格式 报文格式 DNS资源记录 资源记录 DNS配置及数据库文件 配置及数据库文件
9.1 命名机制与名字管理
• 因特网的命名机制要求主机名字具有： 因特网的命名机制要求主机名字具有： 命名机制要求主机名字具有
DNS简介
1、DNS 定义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。
在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的，域名虽然便于人们记忆，但机器之间只能互相认识IP地址，它们之间的转换工作称为域名解析，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 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，是通过域名解析系统解析找到了相对应的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0～255之间。
因为，8个二进制数转化为十进制数的最大范围就是0～255。
现在已开始试运行、将来必将代替IPv4的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： 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： 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难记住，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 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。
什么是域名系统域名系统的组成
什么是域名系统域名系统的组成域名系统是因特网的一项核心服务，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。
那么你对域名系统了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是域名系统的内容，希望大家喜欢!域名系统的介绍域名系统是Internet上解决网上机器命名的一种系统。
就像拜访朋友要先知道别人家怎么走一样，Internet上当一台主机要访问另外一台主机时，必须首先获知其地址，TCP/IP中的IP地址是由四段以“.”分开的数字组成，记起来总是不如名字那么方便，所以，就采用了域名系统来管理名字和IP的对应关系。
虽然因特网上的节点都可以用IP地址惟一标识，并且可以通过IP 地址被访问，但即使是将32位的二进制IP地址写成4个0～255的十位数形式，也依然太长、太难记。
因此，人们发明了域名(Domian Name)，域名可将一个IP地址关联到一组有意义的字符上去。
用户访问一个网站的时候，既可以输入该网站的IP地址，也可以输入其域名，对访问而言，两者是等价的。
一个公司的Web网站可看作是它在网上的门户，而域名就相当于其门牌地址，通常域名都使用该公司的名称或简称。
例如上面提到的微软公司的域名，当人们要访问一个公司的Web网站，又不知道其确切域名的时候，也总会首先输入其公司名称作为试探。
但是，由一个公司的名称或简称构成的域名，也有可能会被其他公司或个人抢注。
甚至还有一些公司或个人恶意抢注了大量由知名公司的名称构成的域名，然后再高价转卖给这些公司，以此牟利。
已经有一些域名注册纠纷的仲裁措施，但要从源头上控制这类现象，还需要有一套完整的限制机制，这个还没有。
所以，尽早注册由自己名称构成的域名应当是任何一个公司或机构，特别是那些著名企业必须重视的事情。
有的公司已经对由自己著名品牌构成的域名进行了保护性注册。
域名系统的组成资源文件早期因特网上仅有数百台主机，那时候的域名与IP地址对应只需简单地记录在一个hosts.txt文件中，这个文件由网络信息中心(NIC，Network Information Center)负责维护。
域名系统
第11章域名系统在TCP/IP互联网中，可以使用IP地址的32位整数识别主机。
虽然这种地址能方便、紧凑地表示传递分组的源地址和目的地址，但是对一般用户而言，IP地址还是太抽象了，最直观的表达方式也不外乎将它分为4个十进制整数。
为了使用户能够利用好读、易记的字符串为主机指派名字，IP互联网采用了域名系统（domain name system)。
实质上，主机名是一种比IP更高级的地址形式，主机名的管理、主机名-IP地址映射等就是域名系统要解决的重要问题。
11.1互联网的命名机制互联网提供主机名的主要目的是为了让用户更方便地使用互联网。
一种优秀的命名机制应能很好地解决以下3个问题：1）全局唯一性：一个特定的主机名在整个互联网上是唯一的，它能在整个互联网中通用。
不管用户在哪里，只要指定这个名字，就可以唯一地找到这台主机。
2）便于名字管理：优秀的命名机制应能方便地分配名字、确认名字以及回收名字。
3）高效地进行映射：用户级的名字不能为使用IP地址的协议软件所接受，而IP地址也不能为一般用户所理解，因此，二者之间存在映射需求。
优秀的命名机制可以使域名系统高效地进行映射。
11.1.1层次型命名机制命名机制可以分成两类，一类是无层次型命名（flat naming)机制，另一种是层次型命名(hierarchy naming)机制。
在无层次命名机制中，主机的名字简单地由一个字符串组成，该字符串没有进一步的结构。
从理论上说，无层次名字的管理与映射很简单。
其名字的分配、确认以及回收等工作可以由一个部门集中管理。
名字-地址之间的映射也可以通过一个一对一的表格实现。
但是，随着无层次命名机制中名字数量的增加，不但名字冲突的可能性增大，单一管理机构的工作负担变重，而且名字的解析效率会变得越来越低。
因此，无层次型命名机制只能适用于主机不经常变化的小型互联网。
对于主机经常变化、数量不断增加的大型互联网，无层次命名机制无能为力。
事实上，无层次命名机制已被TCP/IP互联网淘汰，取而代之的是一种层次型命名机制。
关于域名系统不正确的描述
关于域名系统不正确的描述
有许多不正确的描述，以下是其中几个常见的例子：
1. 域名系统（DNS）是一个用来存储和管理网站的IP地址的数据库。
2. 换句话说，域名系统是一个将域名转换为可在互联网上进行通信的IP地址的系统。
3. 域名系统是一个层次化的命名系统，顶级域名
是.com、.net、.org等等。
4. 当您在浏览器中输入一个域名时，域名系统将自动将其转换为相应的IP地址，然后将您重定向到相应的网站。
5. 每个域名在全球范围内都是唯一的，不会有两个网站共用相同的域名。
以上是一些常见的错误描述，实际上域名系统是一个分布式数据库系统，用于将域名映射到IP地址，并提供其他与域名相关的信息，如邮件服务器地址等。
此外，域名并不唯一，同一个域名可以在不同的顶级域中使用，并且可以有多个网站共享同一个域名。
域名系统DNS
本章学习目标
了解域名的分层命名机制 看懂域名各部分所表示的含义 理解域名系统和域名解析过程
域名系统 DNS
DNS（Domain Name System，域名系统）是一种工 作在TCP/IP的应用层的分布式网络目录服务，它通过维 护一个遍布全球的分布式数据库，提供主机名和IP地址 之间的转换及有关电子邮件的选路信息 大多数因特网服务器依赖于DNS而工作，一旦DNS出错， 用户将无法访问Web站点，并且无法收发电子邮件 域名地址是用英文字母与数字表示的助记符，用于标识 网络上的计算机，DNS将枯燥难记的IP地址用容易理解 的描述性名称代替，这样用户就可以不必去记忆IP地址 DNS是一种高层协议，它提供的是域名与IP地址之间互 相转换的服务，尽管用户使用域名来访问网络，但下层 的传输仍然使用IP地址
13.1 域名与命名约定
最初主机名与IP地址的映射是保存在NIC的hosts.txt文 件中的，网络中所有计算机都必须在本地保存该文件的 副本 随着网络的发展，不断有计算机连入网络，在单个计算 机上维护数据库的方法变得难以使用，因为经常会有主 机要求下载hosts.txt文件，对NIC的主机造成巨大的压 力；而且也不能保证服务的质量,存在单点故障；局域网 的用户希望管理自己的主机名，不希望多天审核后才把 自己的主机加在hosts.txt文件中。 DNS的出现解决了上述问题。DNS使用分层结构的名字 空间组织方案，整个名字空间以分布式数据库管理
域名 us uk ru cn fr de jp hk tw 美国 英国 俄罗斯 中国 法国 德国 日本 中国香港 中国台湾 描述 域名 com edu gov int mil net 商业机构 教育机构 政府部门 国际组织 军事机构 商业网络
IP地址与域名系统
计算机网络技术及应用
计算机网络技术及应用
知识是人类进步的阶 梯。
Thanks!
IP地址和物理地址的动态转换
我是166.111.1.8 物理地址02608C... 谁是166.111.1.6? A 是我! 是我! 166.111.1.6 物理地址09000...
ARP 缓存表 02608…166…8 09000…166…6
谢谢!
B
A
ARP 缓存表 09000…166…6 02608…166…8
IP地址类型—主机地址(续)
类起 始 结 束 主机数 A w.0.0.1 w.255.255.254 16777214 B w.x.0.1 w. x.255.254 C w.x.y.1 w. x. y.254 65534 254
掩码
网络设备如何区分网络地址（网络ID）和 主机地址（主机ID）呢？这里就要引出掩 码这个概念。网络设备通过使用掩码来确 定IP地址的组成，具体说通过掩码可以确 定哪一部分属于网络，哪一部分属于子网， 哪一部分属于主机,以便于IP地址的寻址操 作。
B
IP地址和物理地址的动态转换 —原理
在同一物理网络内，当A想把B的IP地址转换成B 的 物理地址时： A在本网广播ARP请求报文，内含B的IP地址； B收到此报文后发回一个ARP 响应报文，内含自 己的物理地址。 A收到应答后便知道B的物理地址。然后B的IP地 址和物理地址映射项保存在A的快速缓存表。 在广播ARP请求前先查ARP快速缓存表，若已查 到IP-物理地址映射项，就不再广播。
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域名
main Name 是因特网上的一台服务器或
一个网络系统的名字。
域名组成 1、由若干个英文和数字组成 2、由 分隔成几部分 没有重复的域名
.
一、概述 1、使用DNS的原因：Internet中的通信要靠IP地址来进行 寻址，但IP 地址太抽象，难于记忆、理解，因此必须用 更友好、便于记忆的名字来代替数字 IP 地址。因此就 必须提供名字到IP地址之间的映射关系，这是由DNS完成 的。 2、DNS：名字到域名的解析是由若干个域名服务器程序完 成的。域名服务器程序在专设的主机上运行，人们常把 运行该程序的机器称为域名服务器。
域名解析过程图解
4、完整的域名不超过255个字符。 5、域名系统既不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也 不规定每一级的域名代表什么意思。各级域名由其上一级的 域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由Internet的有关 机构管理。（CNNIC） 三、Internet中的三大类顶级域名(TLD) 国家顶级域名iTLD:如.cn表示中国，.us表示美国，.uk 表示英国等。现在使用的国家顶级域名约有200个左右。 国际顶级域名iTLD：采用.int。国际性组织可在.int下 注册。
客户端计算机查询 DNS 服务器，要求获得的IP 地址。 DNS 服务器根据其本地数据库应答此查询，它将 一条含有该网址的 IP 地址信息应答来回复客户端。
六、域名解析过程 当某一应用进程需要将主机名解析为IP地址时，该 应用进程就成为域名系统DNS的一个客户，并将待解析 的域名放在DNS请求报文中，以UDP数据报方式发给本 地域名服务器。本地的域名服务器在查找域名后，将 对应的IP地址放在回答报文中返回。应用进程获得目 的主机的IP地址后即可进行通信。 若本地域名服务器不能回答该请求，则此域名服 务器就暂时成为DNS中的另一个客户，并向其它域名服 务器发出查询请求，直到找到能够回答该请求的域名 服务器为止。
二、Internet的域名结构 1、采用层次树状结构，任何一个连接在Internet上的主机或 路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名 （domain name）。 2、”域“是名字空间中一个可被管理的划分。域还可以继续 划分为子域，如二级域、三级域等。 3、域名的结构由若干个分量组成。各分量之间用点隔开：…. 三级域名.二级域名.顶级域名各分量代表不同级别的域名。 每一级的域名都由英文字母和数字组成（不超过63个字符， 不区分大小写），级别最低的域名写在最左边，级别最高 的顶级域名写在最右边。
.museum 博物馆 .name 个人 .pro 会计、律师和医师等自由职业者 在国家顶级域名下注册的二级域名均由该国家自行确定。如， 荷兰就不再设二级域名，所有机构均注册在顶级域名.nl 之下。顶级域名为.jp的日本，将其教育和企业机构的二 级域名定为.ac和.co。 我国的二级域名划分：两大类，“类别域名”和“行政区域 名”。 类别域名有6个：
通用顶级域名gTLD：最早的顶级域名共6个： .com 公司企业 .net 网络服务机构 .org 非赢利性组织 .edu 教育机构 .gov 政府部门 .mil 军事部门 2001年11月起，新增加7个通用顶级域名 .aero 航空运输企业 .biz 公司和企业 .coop 合作团体 .info 各种情况
顶级域名
二级域名 三级域名 四级域名
五、Internet域名服务器的类型 Internet上的域名服务器系统是按照域名的层次来安排的。 每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖。现在 共有以下不同类型的域名服务器： 本地域名服务器（local name server）：每一个Internet ISP或者一个大学，甚至大学里的系，都可以拥有一个本地域 名服务器。当一个主机发出DNS查询报文时，这个查询报文就 首先被送往该主机的本地域名服务器。 根域名服务器（root name server）：目前在Internet上有 十几个根域名服务器，大部分都在北美。当一个本地域名服务 器不能立即回答某个主机的查询时（因为它没有保存被查询主 机的信息），该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某个根 域名服务器查询。
.ac 科研机构 .com 工、商、金融等企业 .edu 教育机构 .gov 政府部门 .net 互联网络、拉入网络的信息中心（NIC）和运行中心（NOC） .org 非盈利性组织 “行政区域名”34个，适用于我国各省、自治区和直辖市。 如：.bj为北京市，.sh为上海市，.hb为湖北省等。 四、Internet名字空间的结构 是一个倒过来的树，树根在最上面没有名字。树根下面一级的结 点是最高一级的顶级域结点。顶级域结点下为二级域结点， …，最下 面的叶结点是单台计算机。如下图所示：