域名系统DNS

一、域名系统是什么

域名系统其实就是一个把主机名解析为IP地址的名字系统。

因特网使用层次树状结构的命名方法，并使用分布式的域名系统DNS。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。

二、域名结构

因特网使用层次树状结构的命名方法，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。DNS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。域名中的“点”和点分十进制IP地址中的“点”并无一一对应关系。

因特网树状域名空间的根是没有对应的名字的，根下面一级的节点就是最高一级的顶级域名。一旦一个单位拥有了一个域名，它就可以自己决定是否要进一步划分其下属的子域，而且不必由其上级机构批准。

因特网的名字空间是按照机构的组织来划分的，与物理的网络无关，与IP地址中的“子网”也没有关系。

三、域名服务器

域名系统的具体实现是使用分布在各地的域名服务器。

DNS并不是让每一级的域名都有一个相对应的域名服务器（这样会使域名服务器的数量太多，使域名系统的运行效率降低），而是使用划分区的办法，即DNS的服务器的管辖范围不是以“域”为单位，而是以“区”为单位。区可能等于或者小于域，但一定不可能大于域。每一个区设置相应的权限域名服务器。

域名服务器的分类：

1. 根域名服务器：最高层次、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。在因特网上共有13个不同IP地址的根

域名服务器，他们的名字是一个英文字母，从a到m，如：a.rootservers

.net。这些根域名服务器并不是简单地由13个机器组成，而是13套装置。

本地域名服务器无法解析一个域名时首先要求助于根域名服务器。

2. 顶级域名服务器

3. 权限域名服务器：负责一个区

4. 本地域名服务器

为了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护，其中的一个是主域名服务器，其他的就是辅助域名服务器。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。主域名服务器定期把数据复制到辅助域名服务器中而更改数据只能在主域名服务器中进行，保证了数据的一致性。

四、域名解析

当某一个应用进程需要把主机名解析为IP地址时，该应用进程就调用解析进程，并成为DNS的一个客户，把待解析的域名放在DNS请求报文中，以UDP用户数据报方式发送给本地域名服务器（使用UDP是为了减少开销）。本地域名服务器在查找域名后，把对应的IP地址放在回答报文中返回。

主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询，而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。当然，本地服务器也可以使用递归查询，这取决于最初的查询请求报文的相关设置。

为了提高DNS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，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（设置了过期时间）。在主机中也使用了高速缓存。