计算机网络 第十四章 域名系统 DNS
名词解释DNS
名词解释DNSDNS（DomainNameSystem，域名系统）是一种将域名转换成IP地址的系统，它作为互联网的一种服务，允许用户通过域名访问网站而不是使用IP地址。
它有助于更容易地访问网站，因为每个网站有一个唯一的IP地址，但有时这个地址很难记住和理解。
DNS是一种分布式数据库，它将域名和相关的IP地址关联起来。
当用户输入特定网站的域名时，它将自动将其映射到正确的IP地址，使其可以正确地路由到指定的服务器。
DNS服务器是一种特殊的软件服务器，可以存储域名和IP地址的对应关系。
它将用户的域名解析成可以被路由的IP地址，使用户可以访问指定的服务器。
DNS服务器可以由各个组织运行，也可以通过互联网服务提供商运行。
DNS通过应用层的域名解析服务（DNS）协议来实现。
应用层协议负责传输应用程序之间发送的数据，并提供用户与其他网络上的计算机之间进行通信的手段。
应用层协议不需要提供实际的数据传输，而是负责传输应用程序之间发送的数据，如文件、图像、视频及其他数据。
DNS的主要功能是将域名转换为IP地址，这样，用户可以使用更容易记忆的域名来访问网站，而不是使用IP地址。
它还提供了一些其他有用的功能，例如负载均衡，用于将流量按一定比例分配到多台服务器，以减轻网络压力；隐藏内部信息，用于隐藏内部网络架构，以免被黑客利用；以及记录更改，用于记录域名的拥有者或控制者等。
DNS是建立在分布式数据库系统上的，这意味着DNS的数据可以定期备份，以防止由于单个故障或其他原因而发生的数据丢失。
DNS 的服务也由多个服务提供商提供，以确保可靠性，避免数据损坏、丢失或更改。
总的来说，DNS提供了一种方便的方式来访问网站，它使用域名来映射IP地址，以简化用户在互联网上浏览网页的过程。
它也提供了一些其他有用的功能，如负载均衡和隐藏内部信息等，使得网络更安全、可靠和快速。
DNS是什么？
简介DNS 是域名系统(Domain Name System) 的缩写，它是由解析器和域名服务器组成的。
域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址，并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。
其中域名必须对应一个IP地址，而IP 地址不一定有域名。
域名系统采用类似目录树的等级结构。
域名服务器为客户机/服务器模式中的服务器方，它主要有两种形式：主服务器和转发服务器。
将域名映射为IP地址的过程就称为“域名解析”。
在Internet上域名与IP地址之间是一对一（或者多对一）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查询头位。
解析通常需要遍历多个名称服务器，找到所需要的信息。
然而，一些解析器的功能更简单地只用一个名称服务器进行通信。
这些简单的解析器依赖于一个递归名称服务器（称为“存根解析器”），为他们寻找信息的执行工作。
服务器提供DNS服务的是安装了DNS服务器端软件的计算机。
服务器端软件既可以是基于类linux 操作系统，也可以是基于Windows操作系统的。
装好DNS服务器软件后，您就可以在您指定的位置创建区域文件了，所谓区域文件就是包含了此域中名字到IP地址解析记录的一个文件，如文件的内容可能是这样的：primary name server = dns2（主服务器的主机名是）serial = 2913 （当前序列号是2913。
这个序列号的作用是当辅域名服务器来copy这个文件的时候，如果号码增加了就copy）refresh = 10800 (3 hours) （辅域名服务器每隔3小时查询一个主服务器）retry = 3600 (1 hour) （当辅域名服务试图在主服务器上查询更新时，而连接失败了，辅域名服务器每隔1小时访问主域名服务器）expire = 604800 (7 days) （辅域名服务器在向主服务更新失败后，7天后删除中的记录。
举例说明域名系统的工作过程。
域名系统（Domain Name System，DNS）是一个分层次的命名系统，用于将易于记忆的域名映射到计算机网络中的IP 地址。
DNS 的工作过程可以分为以下步骤：1. 用户输入域名：-用户在浏览器中输入一个域名。
2. 本地域名解析器查询：-操作系统的本地域名解析器首先检查本地的DNS 缓存，看是否已经缓存了该域名对应的IP 地址。
如果有，解析器直接返回缓存的IP 地址。
3. 本地域名解析器向根域名服务器发起查询：-如果本地缓存中没有找到对应的IP 地址，本地域名解析器将向根域名服务器发起查询。
根域名服务器的IP 地址是预先配置在DNS 解析器中的。
4. 根域名服务器返回顶级域名服务器的IP 地址：-根域名服务器会返回负责顶级域（例如`.com`）的域名服务器的IP 地址给本地域名解析器。
5. 本地域名解析器向顶级域名服务器发起查询：-本地域名解析器随后向负责顶级域的域名服务器发起查询。
6. 顶级域名服务器返回权威域名服务器的IP 地址：-顶级域名服务器会返回负责该域名的权威域名服务器的IP 地址。
7. 本地域名解析器向权威域名服务器发起查询：-本地域名解析器向权威域名服务器发起查询请求。
8. 权威域名服务器返回目标主机的IP 地址：-权威域名服务器最终返回目标主机的IP 地址给本地域名解析器。
9. 本地域名解析器缓存结果：-本地域名解析器将目标主机的IP 地址缓存起来，以便在之后的查询中使用。
10. 本地域名解析器将IP 地址返回给应用程序：-最终，本地域名解析器将目标主机的IP 地址返回给应用程序，例如用户的浏览器。
这个过程中涉及了多级的域名服务器，每个服务器负责管理特定层次的域名信息。
这种分层结构有效地减轻了单一服务器的负担，提高了系统的可伸缩性。
域名解析系统DNS ppt课件
课程目标
学习完本课程，您应该能够：
掌握DNS的作用 掌握DNS域名结构 掌握DNS域名的解析过程 掌握DNS的报文格式
一、DNS的作用
DNS （Domain Name System，域名系统）：能够提 供主机名和IP地址之间的映射。
问题：DNS出现之前，互联网上是如何进行计算机 名称解析的？
答案：Hosts文件 路径在\Windows\System32\Drivers\etc目录下
二、DNS的域名结构
• DNS使用分布式结构，既可以允许主机分散管理 数据，同时数据又可以被整个网络所使用。
顶级域名
根域
…coop info biz aero com net org edu gov mil int cn uk …
• DNS服务器之间是TCP，Client与DNS之间是UDP • 大于512字节称之为超常请求，这时需要采用TCP • 目前DNS采用的是分布式的解析方案 • DNS域名解析按照域名空间的分层树状结构自顶至
下进行
递归查询
如果DNS服务器支持递归查询，那么当它接收到递归查询请求后，它 将负责把最终的查询结果返回请求发送方。即使执行递归查询的DNS 服务器无法从本地数据库返回查询结果，它也必须查询其他的DNS服 务器，直到得到确认的查询结果
我想知道IP地址 192.168.1.20所
对应的域名
反向查询
客户机
IP地址 192.168.1.20所 对应的域名是xxx
本地域名服务器
DNS 解析过程
Root DNS for /
Root DNS for .com
Authoritative DNS
DNS Proxy
Authoritative DNS for , “ = 208.10.4.17”
网络工程师如何进行网络域名系统(DNS)管理
网络工程师如何进行网络域名系统（DNS）管理网络域名系统（Domain Name System，简称DNS）是一个分布式的命名系统，用于将人类可读的域名转换为计算机可理解的IP地址。
作为网络工程师，DNS管理是非常重要的一项任务，因为它关系到整个网络的正常运行。
本文将介绍一些网络工程师如何进行DNS管理的方法和技巧。
一、了解DNS的基本原理在进行DNS管理之前，网络工程师首先需要了解DNS的基本原理。
DNS通过域名和IP地址之间的映射来实现对域名的解析。
当用户在浏览器中输入一个域名时，DNS服务器会将该域名解析为相应的IP地址，然后浏览器才能根据IP地址找到对应的网站。
因此，DNS的正确配置对于网络的正常运行至关重要。
二、掌握常见的DNS记录类型在进行DNS管理时，网络工程师需要掌握常见的DNS记录类型，以便正确地配置和管理DNS服务器。
以下是一些常见的DNS记录类型：1. A记录：将域名解析为IPv4地址。
2. AAAA记录：将域名解析为IPv6地址。
3. CNAME记录：将域名解析为另一个域名。
4. MX记录：指定邮件服务器的地址。
5. NS记录：指定域名服务器的地址。
通过了解和熟练掌握这些DNS记录类型，网络工程师能够更好地进行DNS配置和管理。
三、配置和管理DNS服务器网络工程师在进行DNS管理时，需要配置和管理DNS服务器。
以下是一些常见的配置和管理任务：1. 设置主域名服务器：主域名服务器是负责某个域名的权威域名服务器，网络工程师需要设置主域名服务器的IP地址和相关的DNS记录。
2. 配置反向解析：反向解析是将IP地址解析为域名的过程。
网络工程师可以通过配置逆向查询区域来实现反向解析功能。
3. 定期备份DNS数据：为了防止数据丢失，网络工程师需要定期备份DNS数据。
这样可以在发生故障时快速恢复DNS服务器的功能。
4. 监控和优化DNS性能：网络工程师还需要监控和优化DNS服务器的性能。
dns 的工作原理
DNS（Domain Name System，域名系统）的工作原理主要包括以下步骤：1. 用户请求：当用户在浏览器中输入一个网址并按下回车键时，浏览器首先会查找本地缓存中是否有该域名对应的IP地址。
如果本地缓存中有，浏览器会直接使用这个IP地址进行连接；如果没有找到，浏览器会向DNS服务器发起查询请求。
2. 递归查询：用户的设备（通常是通过操作系统内置的DNS解析器或者ISP提供的DNS 服务器）会向其配置的首选DNS服务器发送一个DNS查询请求。
这个请求是一个递归查询，要求DNS服务器返回目标域名的IP地址。
3. 迭代查询：接收到查询请求的DNS服务器（称为本地DNS服务器）通常不会直接存储所有互联网上的域名和IP地址映射。
如果本地DNS服务器没有所需的信息，它会向根DNS服务器发起查询。
4. 根DNS服务器：根DNS服务器是DNS层次结构的顶端，它们不直接存储具体的域名和IP 地址映射，但知道所有顶级域（TLD，如.com、.org、.net等）的权威DNS服务器的位置。
5. 顶级域DNS服务器：根DNS服务器会将查询转发到负责相应顶级域的DNS服务器。
根DNS服务器会将查询转发到.com的权威DNS服务器。
6. 权威DNS服务器：接收到查询的权威DNS服务器（即.com的DNS服务器）会检查其数据库中是否包含木板网址的记录。
如果有，它会返回相应的IP地址给本地DNS服务器；如果没有，它会返回一个否定响应，并可能提供进一步查询其他DNS服务器的指示。
7. 返回结果：一旦本地DNS服务器获得了目标域名的IP地址，它会将这个信息返回给发起查询的用户设备。
用户的设备现在可以用这个IP地址建立与目标网站的连接。
8. 缓存：为了提高效率，每个DNS服务器在获取到查询结果后，通常会将其缓存一段时间。
这样，后续相同的查询就可以直接从缓存中获取结果，而不需要再次进行完整的查询过程。
整个DNS查询过程通常非常快，只需几毫秒到几百毫秒的时间就能完成。
计算机网络试卷14
《计算机网络》试卷14一、填空（10分，每空1分）1.域名系统DNS使用的端口号是___________。
2.地址192.168.86.0/28中有___________个可用的子网和____________台可用的主机。
3.按交换方式来分类，计算机网络可以分为__________、__________和__________三种。
4.__________、__________和__________是二进制数据编码技术中的三种主要编码方案。
5. 802.3以太网最大可传送的帧（数据）长度为___________个8位组。
二、单项选择题（30分，每题2分）1.ARP协议的作用是（）。
A. 将端口号映射到IP 地址B. 连接IP 层和TCP 层C. 广播IP 地址D. 将IP 地址映射到第二层地址2.100BASE-TX使用（）传输介质。
A. 双绞线B. 同轴电缆C. 红外线D. 光纤3.在二进制指数后退算法中，如果发生了11次碰撞之后，那么站点会在0和（）之间选择一个随机数。
A. 511B. 1023C. 2047D. 14.EI载波把32个信道按时分多路方式复用在一条2.048 Mb/s 的高速信道上，每条话音信道的数据速率是（）A. 56Kb/sB. 64Kb/sC. 128Kb/sD. 512Kb/s5.如果用户网络需要划分成5个子网，每个子网最多20台主机，则适用的子网掩码是（）A. 255.255.255.192B. 255.255.255.224C.255.255.255.240D. 255.255.255.2486.局域网的英文缩写为（）。
A. WANNC.SAND.MAN7.ARP请求是采用（）方式发送的。
A.单播B.组播C. 广播D. 点播8.TCP协议使用（）次握手机制建立连接。
A. 1B.2C. 3D. 49.在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是（）。
A. 单工B.半双工C. 全双工D. 以上都不是10.SNMPv2提供了3种访问管理信息的方法，这三种方法不包括（）。
谢希仁《计算机网络》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-应用层(圣才出品)
第6章应用层6.1复习笔记一、域名系统DNS（一）域名系统概述域名系统DNS（Domain Name System）是因特网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。
因特网的域名系统DNS被设计成一个联机分布式数据库系统，并采用客户/服务器方式。
DNS使大多数名字都可以在本地进行解析（Resolve），仅少量解析需要在因特网上通信，因此DNS系统的效率很高。
（二）因特网的域名结构DNS规定，域名中的标号都由英文字母和数字组成，每一个标号不超过63个字符，也不区分大小写字母。
标号中除连字符（-）外不能使用其他的标点符号。
级别最低的域名写在最左边，而级别最高的顶级域名则写在最右边。
由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。
如图6-1所示列举了一些域名作为例子。
图6-1因特网的域名空间（三）域名服务器如图6-2所示可看出，因特网上的DNS域名服务器也是按照层次安排的。
图6-2树状结构的DNS域名服务器1．主机向本地域名服务器的查询一般采用递归查询（Recursive Query）方式。
所谓递归查询就是：如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询请求报文（即替该主机继续查询），而不是让该主机自己进行下一步的查询。
因此，递归查询返回的查询结果或者是所要查询的IP地址，或者是报错，表示无法查询到所需的IP地址；2．本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询（Iterative Query）。
迭代查询的特点是：当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。
然后让本地域名服务器进行后续的查询（而不是替本地域名服务器进行后续的查询）。
如图6-3所示用例子说明了这两种查询的区别。
图6-3DNS查询举例：（a）本地域名服务器采用迭代查询；（b）本地域名服务器采用递归查询二、文件传送协议（一）FTP概述文件传送协议FTP（File Transfer Protocol）是因特网上使用最广泛的文件传送协议。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
.tw 的IP是什麼?
168.95.1.1
ping .tw.
c.dns.tw
DNS解析流程(6)
c.dns.tw回應net.tw的DNS在那裡
168.95.1.1
域名中的“点”和点分十进制 IP 地址中的 “点”并无一一对应的关系。点分十进制 IP 地址中一定是包含三个“点”，但每一个域名 中“点”的数目则不一定正好是三个。
14.3 DNS域名空间
根域
顶级域 顶级域 顶级域 顶级域 顶级域
二级域 二级域二级域二级域 二级域
三级域 四级域
三级域 三级域 三级域 四级域
ping .tw.
DNS解析流程(2)
個人電腦向他設定的DNS 168.95.1.1查詢 .tw的IP
168.95.1.1
.tw 的IP是什麼?
ping .tw.
…
到 2006 年底全世界已经安装了一百多个根域
名服务器机器，分布在世界各地。 这样做的目的是为了方便用户，使世界上大部
分 DNS 域名服务器都能就近找到一个根域名 服务器。
举例：根域名服务器 f 的地点分布图
DNS解析流程(4)
M root server會回應 .TW 的dns在那裡
168.95.1.1
這裡有 .TW DNS的 清單，請向其中之一
查詢.
ping .tw.
DNS解析流程(5)
168.95.1.1會向.TW name server: c.dns.tw查詢.tw的IP address
权限域名服务器
这就是前面已经讲过的负责一个区的域 名服务器。
当一个权限域名服务器还不能给出最后 的查询回答时，就会告诉发出查询请求 的 DNS 客户，下一步应当找哪一个权限 域名服务器。
本地域名服务器
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 查询请求报文就发送给本地域名服务器。
因特网采用层次结构的命名树作为主机 的名字，并使用分布式的域名系统 DNS。
名字到 IP 地址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 设的结点上运行，运行该程序的机器称 为域名服务器。
14.2 因特网的域名结构
因特网采用了层次树状结构的命名方法。 任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都
顶级域名 TLD
(Top Level Domain)
(1) 国家顶级域名 nTLD：如: .cn 表示中 国，.us 表示美国，.uk 表示英国，等等。
(2) 通用顶级域名 gTLD：最早的顶级域名是：
.com （公司和企业） .net （网络服务机构） .org （非赢利性组织） .edu （美国专用的教育机构（） .gov （美国专用的政府部门） .mil （美国专用的军事部门） .int （国际组织）
顶级域名服务器
本地域名服务器
权限域名服务
递归 查询
的 IP 地址
需要查找 的 IP 地址
DNS解析流程(1)
讓我們一步一步來看DNS解析的步驟:
DNS解析流程(3)
168.95.1.1會向root server M查詢.tw 的IP address
168.95.1.1
.tw 的IP是什麼?
ping .tw.
第十四章域名系统 DNS
14.1 DNS的基本概念与原理
1、DNS的概念及作用：DNS是Domain Name System的缩写，中文的
含义是域名系统。其作用是将人们易于记忆的域名与人们不容易 记忆IP地址进行转换。执行此项功能的主机被称为DNS Server。
2、例：在Internet中是一个域名，其IP地址是 216.239.53.101。显而易见前者要比后者容易记忆。但是用户必 须确保用到的域名已经在DNS服务器中做好了相应的IP地址映射工 作。
每一个因特网服务提供者 ISP，或一个大 学，甚至一个大学里的系，都可以拥有 一个本地域名服务器，
这种域名服务器有时也称为默认域名服 务器。
提高域名服务器的可靠性
DNS 域名服务器都把数据复制到几个域名服务 器来保存，其中的一个是主域名服务器，其他 的是辅助域名服务器。
当主域名服务器出故障时，辅助域名服务器可 以保证 DNS 的查询工作不会中断。
168.95.1.1
.tw 的IP是
111.222.333.444
.tw
ping .tw.
c.dns.tw
DNS解析流程(11)
168.95.1.1回應 .tw的IP是 111.222.333.444
பைடு நூலகம் 区的不同划分方法举例
根
根
org
com
edu
域
区
abc
x
y
org
com
edu
域
区
abc
x
区
y
uvw t (a) 区 = 域
uvw t (b) 区 < 域
树状结构的 DNS 域名服务器
根域名服务器
根域名服务器
… 顶级域名服务器 org 域名服务器 com 域名服务器 edu 域名服务器
168.95.1.1
這裡有
.TW DNS的清單，請向其
中之一查詢.
.tw
ping .tw.
c.dns.tw
DNS解析流程(9)
168.95.1.1會向查詢 .tw的IP address
本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭 代查询。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代 查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP 地址，要么 告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名 服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续 的查询。
本地域名服务器采用迭代查询
根域名服务器
迭代查询
… bj
edu com
… 三级域名 mail
www
… tsinghua
pku
四级域名
www
主机或资源名称
1、概念：表示DNS树中的叶节点而且标识特定资源的名称 2、表示方法：DNS域名最左边的标号一般标识为网络上的特定计算机。 3、例：，其中第一个标号forjs是网络上特定计算机的
权限域名服务器
域名服务器
域名服务器
abc 公司有两个 权限域名服务器
域名服务器有以下四种类型
根域名服务器 顶级域名服务器 权限域名服务器 本地域名服务器
根域名服务器
——最高层次的域名服务器——
根域名服务器是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。
這裡有 .NET.TW DNS的清單，請向
其中之一查詢.
ping .tw.
c.dns.tw
DNS解析流程(7)
168.95.1.1會向.TW name server: .tw查詢.tw 的IP address
.tw 的IP是
111.222.333.444
168.95.1.1
ping .tw.
c.dns.tw
.tw 的IP是什麼?
168.95.1.1
.tw
ping .tw.
c.dns.tw
DNS解析流程(10)
回應.tw的 IP是什麼
.tw 的IP是什麼?
168.95.1.1
.tw
ping .tw.
c.dns.tw
DNS解析流程(8)
.tw回應.tw的DNS在那 裡
共 40 个机器 • 根域名服务器并不直接把域名直接转换成 IP 地址。 • 在使用迭代查询时，根域名服务器把下一步应当找
的顶级域名服务器的 IP 地址告诉本地域名服务器。
顶级域名服务器
（即 TLD 服务器）
这些域名服务器负责管理在该顶级域名 服务器注册的所有二级域名。
当收到 DNS 查询请求时，就给出相应的 回答（可能是最后的结果，也可能是下 一步应当找的域名服务器的 IP 地址）。
DNS主机名。
4、典型的域名管理机构：国际域名由美国商业部授权的ICANN负责注册和
管理，其网址为http：//，而国内域名则由中科院计 算机网络中心CNNIC负责注册和管理，其网址为 http：//。中国教育网用户域名由中国教育科研计算 机网CERNET负责注册和管理，其网址为http：//。
不管是哪一个本地域名服务器，若要对因特网 上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析， 就首先求助于根域名服务器。
在因特网上共有13 个不同 IP 地址的根域名服 务器，它们的名字是用一个英文字母命名，从 a 一直到 m（前13 个字母）。
根域名服务器共有 13 套装置 （不是 13 个机器）
这些根域名服务器相应的域名分别是
顶级域名 TLD （续）
(3) 基础结构域名(infrastructure domain)： 这种顶级域名只有一个，即 arpa，用于反 向域名解析，因此又称为反向域名。
顶级域名 二级域名
因特网的域名空间
根
… … … aero
com net org edu gov
cn uk
… cctv
ibm hp
14.3 域名服务器
一个服务器所负责管辖的（或有权限的）范围 叫做区(zone)。
各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。 但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。
每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保 存该区中的所有主机的域名到IP地址的映射。
DNS 服务器的管辖范围不是以“域”为单位， 而是以“区”为单位。