- 域名系统DNS(Domain Name System)的作用:
输入域名,便可方位web服务器。域名便于记忆。
在浏览器中输入域名要访问时,用户主机首先在自己的DNS高速缓存中查找该域名所对应的IP地址。
没有找到,则会向网络中的某台DNS服务器查询,DNS服务器中有域名和和IP地址映射关系的数据库,DNS服务器收到DNS查询报文后,将查询结果发回用户主机。
这样用户主机就可以对web服务器进行访问了。
- 因特网能不能只使用一台DNS服务器?
理论上可以,实践上不行,会超负荷而无法工作,也不能出故障。
早在1983年,因特网开始采用层次结构的命名树作为主机的名字(即域名),并使用分布式的域名系统DNS。
DNS使大多数域名都在本地解析,仅少量解析需要在因特网上通信,因此系统效率很高。
由于DNS是分布式系统,即使单个计算机出了故障,也不妨碍整个系统正常运行。
- 因特网采用层次树状结构的域名系统
- 域名的结构由若干分量组成,各分量之间用‘点’隔开,分别代表不同级别域名。
- 每一级域名都由英文字母和数字组成,不超过63个字符,不区分大小写字母。
- 级别最低的域名写在最左边,而级别最高的顶级域名写在最右边。
- 完整的域名不超过255个字符。
- 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几个管理,而最高的顶级域名由因特网名称与数字地址分配机构ICANN管理。
- 顶级域名TLD分为三类:
- 国家顶级域名nTLD 采用ISO3166规定。 如cn表示中国,us表示美国,uk表示英国
- 通用顶级域名gTLD 最常见的通用顶级域名有7个:
- 反向域arpa 用于反向域名解析,即IP地址反向解析为域名。
- 在在国家顶级域名下注册的二级域名均由国家自行确定。
- 我国将二级域名划为以下两类:
- 域名和IP地址的映射关系必须保存在域名服务器中,供所有其他应用查询,显然不能将所有信息都储存在一台域名服务器中。DNS使用分布在各地的域名服务器来实现域名到IP地址的转换。
- 域名服务器可划分为以下四种类型:
- 根域名服务器
最高层次域名服务器,每一个根域名服务器都知道所有顶级域名服务器的域名及其IP地址,因特网共有13个不同IP地址的DIN根域名服务器。尽管我们把者13个根域名服务器中的每一个都视为单个服务器,但每台服务器实际上是由许多分布在世界各地的计算机构成的服务器群集。当本地域名服务器向根域名服务器发出查询请求时,路由器就把查询请求报文转发离这个DNS客户最近的一个根域名服务器。这就加快了DNS查询进程,也更合理地利用了因特网的资源。根域名服务器通常并不直接对域名进行解析,而是返回该域名所属顶级域名的顶级域名服务器的IP地址。
- 顶级域名服务器
这些域名服务器负责管理在该顶级域名服务器下注册的所有二级域名。当收到DNS查询请求时就给出响应的回答(可能是最后的结果,也可能是下一级权限域名服务器的IP地址)。
- 权限域名服务器
这些域名服务器负责管理某个区的域名。每一个主机的域名都必须在某个权限域名服务器处注册登记。因此权限域名服务器知道其管辖的域名与IP地址的映射关系。另外,权限域名服务器还知道其下级域名服务器的地址。
- 本地域名服务器
本地域名服务器不属于上述的域名服务器的等级结构。当一个主机发出DNS请求报文时,这个报文就首先被送往该主机的本地域名服务器。本地域名服务器起着代理的作用,会将该报文转发到上述的域名服务器的等级结构中。每一个因特网提供者ISP,一个大学,甚至一个大学里的学院,都可以拥有一个本地域名服务器,有时也称为默认域名服务器。本地域名服务器离用户较近,一般不超过几个路由器的距离,本地域名服务器的iP地址需要直接配置在需要域名解析的主机中。
- 域名解析的过程:
- 递归查询
- 迭代查询
- 为了提高DNS的查询效率并减轻根域名服务器的负荷和减少因特网上的DNS查询报文的数量,在域名服务器中广泛使用了高速缓存。高速缓存用来存放最近查询过的域名以及从何处获得域名映射信息的记录。
- 由于域名到IP地址的映射关系并不是永久不变的,为保持高速缓存中的内容正确,域名服务器应为每项内容设置计时器并删除超过合理时间的项。
- 不但在本地域名服务器中需要高速缓存,在用户主机中也很需要。许多用户主机在启动时从本地域名服务器下载域名和IP地址的全部数据库,维护存放自己最近使用的域名的高速缓存,并且只在从缓存中找不到域名时才向域名服务器查询。同理,主机也需要保持高速缓存中内容的正确性。