1、域名系統(tǒng)概述
許多應(yīng)用層軟件經(jīng)常直接使用域名系統(tǒng) dns (domain name
system)，但計(jì)算機(jī)的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。
因特網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為主機(jī)的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng)
dns。
名字到 ip 地址的解析是由若干個(gè)域名服務(wù)器程序完成的。域名服務(wù)器程序在專設(shè)的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，運(yùn)行該程序的機(jī)器稱為域名服務(wù)器。
2、
因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)
因特網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法。
任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。
域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號(hào)序列組成，各標(biāo)號(hào)之間用點(diǎn)隔開：
…
. 三級(jí)域名 . 二級(jí)域名 . 頂級(jí)域名
各標(biāo)號(hào)分別代表不同級(jí)別的域名。
域名只是個(gè)邏輯概念，并不代表計(jì)算機(jī)所在的物理地點(diǎn)。
變長(zhǎng)的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來(lái)使用。而 ip 地址是定長(zhǎng)的
32 位二進(jìn)制數(shù)字則非常便于機(jī)器進(jìn)行處理。
域名中的“點(diǎn)”和點(diǎn)分十進(jìn)制 ip 地址中的“點(diǎn)”并無(wú)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。點(diǎn)分十進(jìn)制 ip
地址中一定是包含三個(gè)“點(diǎn)”，但每一個(gè)域名中“點(diǎn)”的數(shù)目則不一定正好是三個(gè)。
頂級(jí)域名 tld (top level
domain)
(1) 國(guó)家頂級(jí)域名 ntld：如: .cn 表示中國(guó)，.us 表示美國(guó)，.uk 表示英國(guó)，等等。
(2)
通用頂級(jí)域名 gtld：最早的頂級(jí)域名是：
com （公司和企業(yè)）
net （網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)）
org
（非贏利性組織）
edu （美國(guó)專用的教育機(jī)構(gòu)（）
gov （美國(guó)專用的政府部門）
mil
（美國(guó)專用的軍事部門）
int （國(guó)際組織）
(3) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名(infrastructure
domain)：這種頂級(jí)域名只有一個(gè)，即 arpa，用于反向域名解析，因此又稱為反向域名。
3、域名服務(wù)器
一個(gè)服務(wù)器所負(fù)責(zé)管轄的（或有權(quán)限的）范圍叫做區(qū)(zone)。
各單位根據(jù)具體情況來(lái)劃分自己管轄范圍的區(qū)。但在一個(gè)區(qū)中的所有節(jié)點(diǎn)必須是能夠連通的。
每一個(gè)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限域名服務(wù)器，用來(lái)保存該區(qū)中的所有主機(jī)的域名到ip地址的映射。
dns
服務(wù)器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位。
域名服務(wù)器有以下四種類型
根域名服務(wù)器
頂級(jí)域名服務(wù)器
權(quán)限域名服務(wù)器
本地域名服務(wù)器
根域名服務(wù)器（最高層次的域名服務(wù)器）
根域名服務(wù)器是最重要的域名服務(wù)器。所有的根域名服務(wù)器都知道所有的頂級(jí)域名服務(wù)器的域名和 ip
地址。
不管是哪一個(gè)本地域名服務(wù)器，若要對(duì)因特網(wǎng)上任何一個(gè)域名進(jìn)行解析，只要自己無(wú)法解析，就首先求助于根域名服務(wù)器。
在因特網(wǎng)上共有13
個(gè)不同 ip 地址的根域名服務(wù)器，它們的名字是用一個(gè)英文字母命名，從a 一直到 m（前13
個(gè)字母）。
這些根域名服務(wù)器相應(yīng)的域名分別是
a.rootservers.net
b.rootservers.net
…
m.rootservers.net
到 2006
年底全世界已經(jīng)安裝了一百多個(gè)根域名服務(wù)器機(jī)器，分布在世界各地。
這樣做的目的是為了方便用戶，使世界上大部分 dns
域名服務(wù)器都能就近找到一個(gè)根域名服務(wù)器。
頂級(jí)域名服務(wù)器（即 tld 服務(wù)器）
這些域名服務(wù)器負(fù)責(zé)管理在該頂級(jí)域名服務(wù)器注冊(cè)的所有二級(jí)域名。
當(dāng)收到 dns
查詢請(qǐng)求時(shí)，就給出相應(yīng)的回答（可能是最后的結(jié)果，也可能是下一步應(yīng)當(dāng)找的域名服務(wù)器的 ip 地址）。
權(quán)限域名服務(wù)器
這就是前面已經(jīng)講過(guò)的負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)的域名服務(wù)器。
當(dāng)一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器還不能給出最后的查詢回答時(shí)，就會(huì)告訴發(fā)出查詢請(qǐng)求的 dns
客戶，下一步應(yīng)當(dāng)找哪一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器。
本地域名服務(wù)器
本地域名服務(wù)器對(duì)域名系統(tǒng)非常重要。
當(dāng)一個(gè)主機(jī)發(fā)出
dns 查詢請(qǐng)求時(shí)，這個(gè)查詢請(qǐng)求報(bào)文就發(fā)送給本地域名服務(wù)器。
每一個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供者
isp，或一個(gè)大學(xué)，甚至一個(gè)大學(xué)里的系，都可以擁有一個(gè)本地域名服務(wù)器，
這種域名服務(wù)器有時(shí)也稱為默認(rèn)域名服務(wù)器。
提高域名服務(wù)器的可靠性
dns
域名服務(wù)器都把數(shù)據(jù)復(fù)制到幾個(gè)域名服務(wù)器來(lái)保存，其中的一個(gè)是主域名服務(wù)器，其他的是輔助域名服務(wù)器。
當(dāng)主域名服務(wù)器出故障時(shí)，輔助域名服務(wù)器可以保證
dns 的查詢工作不會(huì)中斷。
主域名服務(wù)器定期把數(shù)據(jù)復(fù)制到輔助域名服務(wù)器中，而更改數(shù)據(jù)只能在主域名服務(wù)器中進(jìn)行。這樣就保證了數(shù)據(jù)的一致性。
域名的解析過(guò)程
主機(jī)向本地域名服務(wù)器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機(jī)所詢問的本地域名服務(wù)器不知道被查詢域名的 ip
地址，那么本地域名服務(wù)器就以 dns
客戶的身份，向其他根域名服務(wù)器繼續(xù)發(fā)出查詢請(qǐng)求報(bào)文。
本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器的查詢通常是采用迭代查詢。當(dāng)根域名服務(wù)器收到本地域名服務(wù)器的迭代查詢請(qǐng)求報(bào)文時(shí)，要么給出所要查詢的
ip 地址，要么告訴本地域名服務(wù)器：“你下一步應(yīng)當(dāng)向哪一個(gè)域名服務(wù)器進(jìn)行查詢”。然后讓本地域名服務(wù)器進(jìn)行后續(xù)的查詢。
名字的高速緩存
每個(gè)域名服務(wù)器都維護(hù)一個(gè)高速緩存，存放最近用過(guò)的名字以及從何處獲得名字映射信息的記錄。
可大大減輕根域名服務(wù)器的負(fù)荷，使因特網(wǎng)上的
dns 查詢請(qǐng)求和回答報(bào)文的數(shù)量大為減少。
為保持高速緩存中的內(nèi)容正確，域名服務(wù)器應(yīng)為每項(xiàng)內(nèi)容設(shè)置計(jì)時(shí)器，并處理超過(guò)合理時(shí)間的項(xiàng)（例如，每個(gè)項(xiàng)目只存放兩天）。
當(dāng)權(quán)限域名服務(wù)器回答一個(gè)查詢請(qǐng)求時(shí)，在響應(yīng)中都指明綁定有效存在的時(shí)間值。增加此時(shí)間值可減少網(wǎng)絡(luò)開銷，而減少此時(shí)間值可提高域名轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。