RH358管理DNS和DNS服务器--DNS服务概述

2023-10-02 19:51:52

RH358管理DNS和DNS服务器–DNS服务概述

本章节开始，介绍DNS相关。DNS在日常工作中一定会接触到的技术，还是得有一定的了解。

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- RH358管理DNS和DNS服务器--DNS服务概述

DNS 是一个分布式数据库，命名系统采用层次的逻辑结构，如同一棵倒置的树，这个逻辑的树形结构称为域名空间，由于DNS 划分了域名空间，所以各机构可以使用自己的域名空间创建DNS信息，如图所示。

注：DNS 域名空间中，树的最大深度不得超过127 层，树中每个节点最长可以存储63 个字符。

DNS树形结构示意图

1. 域和域名

DNS 树的每个节点代表一个域，通过这些节点，对整个域名空间进行划分，成为一个层次结构。域名空间的每个域的名字，通过域名进行表示。

域名：通常由一个完全合格域名（FQDN完全限定域名(Fully Qualified Domain Name)）标识。FQDN能准确表示出其相对于DNS 域树根的位置，也就是节点到DNS 树根的完整表述方式，从节点到树根采用反向书写，并将每个节点用“.”分隔，对于DNS 域google 来说，其完全正式域名（FQDN）为google.com。

例如，google为com域的子域，其表示方法为google.com，而www为google域中的子域，可以使用www.google.com表示。

注意：通常，FQDN 有严格的命名限制，长度不能超过256 字节，只允许使用字符a-z,0-9,A-Z

和减号（-）。点号（.）只允许在域名标志之间（例如“google.com”）或者FQDN 的结尾使用。域名不区分大小，由最顶层到下层，可以分成：根域、*域、二级域、子域。

Internet 域名空间的最顶层是根域（root），其记录着Internet 的重要DNS 信息，由Internet域名注册授权机构管理，该机构把域名空间各部分的管理责任分配给连接到Internet 的各个组织，“.”全球有13个根(root)服务器。

DNS 根域下面是*域，也由Internet 域名注册授权机构管理。共有3 种类型的*域。

组织域：采用3个字符的代号，表示DNS 域中所包含的组织的主要功能或活动。比如com 为商业机构组织，edu 为教育机构组织，gov 为*机构组织，mil 为军事机构组织，net 为网络机构组织，org 为非营利机构组织，int 为国际机构组织。

地址域：采用两个字符的国家或地区代号。如cn 为中国，kr 为韩国，us 为美国。

反向域：这是个特殊域，名字为in-addr.arpa，用于将IP 地址映射到名字（反向查询）。

对于*域的下级域，Internet 域名注册授权机构授权给 Internet 的各种组织。当一个组织获得了对域名空间某一部分的授权后，该组织就负责命名所分配的域及其子域，包括域中的计算机和其他设备，并管理分配的域中主机名与 IP 地址的映射信息。

根域: 全球根服务器节点只有13个,10个在美国，1个荷兰，1个瑞典，1个日本
一级域名：Top Level Domain: tld

三类：组织域、国家域(.cn, .ca, .hk, .tw)、反向域com, edu, mil, gov, net, org, int,arpa
二级域名：abc.com
三级域名：study.abc.com
最多可达到127级域名

ICANN（The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）互联网名称与数字地址分配机构，负责在全球范围内对互联网通用*域名（gTLD）以及国家和地区*域名（ccTLD）系统的管理、以及根服务器系统的管理。

2. 区(Zone)

区是DNS 名称空间的一部分，其包含了一组存储在 DNS 服务器上的资源记录。

使用区的概念，DNS 服务器回答关于自己区中主机的查询，每个区都有自己的授权服务器。

3. 主域名服务器与辅助域名服务器

当区的辅助服务器启动时，它与该区的主控服务器进行连接并启动一次区传输，区辅助服务器定期与区主控服务器通信，查看区数据是否改变。如果改变了，它就启动一次数据更新传输。

每个区必须有主服务器，另外每个区至少要有一台辅助服务器，否则如果该区的主服务器崩溃了，就无法解析该区的名称。

辅助服务器的优点：

（1）容错能力

配置辅助服务器后，在该区主服务器崩溃的情况下，客户机仍能解析该区的名称。一般把区的主服务器和区的辅助服务器安装在不同子网上，这样如果到一个子网的连接中断，DNS 客户机还能直接查询另一个子网上的名称服务器。

（2）减少广域链路的通信量

如果某个区在远程有大量客户机，用户就可以在远程添加该区的辅助服务器，并把远程的客户机配置成先查询这些服务器，这样就能防止远程客户机通过慢速链路通信来进行DNS 查询。

（3）减轻主服务器的负载

辅助服务器能回答该区的查询，从而减少该区主服务器必须回答的查询数。

4. DNS 相关概念

（1）DNS 服务器

运行DNS 服务器程序的计算机，储存DNS 数据库信息。DNS 服务器会尝试解析客户机的查询请求。在解答查询时，如果DNS 服务器能提供所请求的信息，就直接回应解析结果，如果该DNS 服务器没有相应的域名信息，则为客户机提供另一个能帮助解析查询的服务器地址，如果以上两种方法均失败，则回应客户机没有所请求的信息或请求的信息不存在。

（2）DNS 缓存

DNS 服务器在解析客户机请求时，如果本地没有该DNS 信息，则可以会询问其他DNS 服务器，当其他域名服务器返回查询结果时，该DNS 服务器会将结果记录在本地的缓存中，成为DNS 缓存。当下一次客户机提交相同请求时，DNS 服务器能够直接使用缓存中的DNS 信息进行解析。

（3）DNS查询方式：递归查询和迭代查询

一个DNS查询过程，通过8个步骤的解析过程就使得客户端可以顺利访问www.163.com 这个域名，但实际应用中，通常这个过程是非常迅速的，如图所示。

DNS查询过程示意图

<1> 客户机提交域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器。

<2> 当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓存。如果有查询的DNS 信息记录，则直接返回查询的结果。如果没有该记录，本地域名服务器就把请求发给根域名服务器。

<3> 根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域的*域名服务器的地址。

<4> 本地服务器再向返回的域名服务器发送请求。

<5> 接收到该查询请求的域名服务器查询其缓存和记录，如果有相关信息则返回客户机查询结果，否则通知客户机下级的域名服务器的地址。

<6> 本地域名服务器将查询请求发送给返回的DNS 服务器。

<7> 域名服务器返回本地服务器查询结果（如果该域名服务器不包含查询的DNS 信息，查询过程将重复<6>、<7>步骤，直到返回解析信息或解析失败的回应。

<8> 本地域名服务器将返回的结果保存到缓存，并且将结果返回给客户机。

5. 两种查询方式：

（1）递归查询

递归查询是一种DNS 服务器的查询模式，在该模式下DNS 服务器接收到客户机请求，必须使用一个准确的查询结果回复客户机。如果DNS 服务器本地没有存储查询DNS 信息，那么该服务器会询问其他服务器，并将返回的查询结果提交给客户机。

（2）迭代查询

DNS 服务器另外一种查询方式为迭代查询，当客户机发送查询请求时，DNS 服务器并不直接回复查询结果，而是告诉客户机另一台DNS 服务器地址，客户机再向这台DNS 服务器提交请求，依次循环直到返回查询的结果为止。

6. 正向解析与反向解析

正向解析：

正向解析是指域名到IP 地址的解析过程，如图所示。

反向解析：

反向解析是从IP 地址到域名的解析过程。反向解析的作用为服务器的身份验证，如图所示。

http://dns.aizhan.com/

反向解析域名

7. DNS资源记录

区域解析库：由众多资源记录RR(Resource Record)组成

记录类型：A, AAAA, PTR, SOA, NS, CNAME, MX

SOA：Start Of Authority，起始授权记录；一个区域解析库有且仅能有一个SOA记录，必须位于解析库的第一条记录
A：internet Address，作用，FQDN --> IP
AAAA：FQDN --> IPv6
PTR：PoinTeR，IP --> FQDN
NS：Name Server，专用于标明当前区域的DNS服务器
CNAME ： Canonical Name，别名记录
MX：Mail eXchanger，邮件交换器
TXT：对域名进行标识和说明的一种方式，一般做验证记录时会使用此项，如：SPF（反垃圾邮件）记录，https验证等，如下示例：
```
_dnsauth TXT 2012011200000051qgs69bwoh4h6nht4n1h0lr038x
```

资源记录定义的格式

name      [TTL]    IN   rr_type   value

注意：

TTL可从全局继承
使用 “@” 符号可用于引用当前区域的名字
同一个名字可以通过多条记录定义多个不同的值；此时DNS服务器会以轮询方式响应
同一个值也可能有多个不同的定义名字；通过多个不同的名字指向同一个值进行定义；此仅表示通过多个不同的名字可以找到同一个主机

1．SOA 资源记录

每个区在区的开始处都包含了一个起始授权记录（Start of Authority Record）,简称SOA 记录。SOA 定义了域的全局参数，进行整个域的管理设置。一个区域文件只允许存在唯一的SOA 记录。

value: 有多部分组成

注意：

当前区域的主DNS服务器的FQDN，也可以使用当前区域的名字
当前区域管理员的邮箱地址；但地址中不能使用@符号，一般用 . 替换，例如：admin.fish.org
主从服务区域传输相关定义以及否定的答案的统一的TTL

范例：

fish.org. 86400 IN SOA ns.fish.org. nsadmin.fish.org. (
         2015042201 ;  序列号
         2H ;           刷新时间
         10M ;         重试时间
         1W ;          过期时间
         1D ;           否定答案的TTL值
         )

2．NS 资源记录

NS（Name Server）记录是域名服务器记录，用来指定该域名由哪个DNS服务器来进行解析。每个区在区根处至少包含一个NS 记录。

value: 当前区域的某DNS服务器的名字，例如ns.fish.org.

注意：

相邻的两个资源记录的name相同时，后续的可省略
对NS记录而言，任何一个ns记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录
一个区域可以有多个NS记录

范例：

fish.org.  IN  NS  ns1.fish.org.
fish.org.  IN  NS  ns2.fish.org.

3．A 资源记录

地址（A）资源记录把FQDN 映射到IP 地址。因为有此记录，所以DNS服务器能解析FQDN域名对应的IP 地址。

value: 主机名对应主机的IP地址

避免用户写错名称时给错误答案，可通过泛域名解析进行解析至某特定地址

范例：

www.fish.org.             IN     A   1.1.1.1
www.fish.org.             IN     A   2.2.2.2
mx1.fish.org.             IN     A   3.3.3.3
mx2.fish.org.             IN     A   4.4.4.4
$GENERATE 1-254 HOST$     IN     A   1.2.3.$
*.fish.org.               IN     A   5.5.5.5
fish.org.                 IN     A   6.6.6.6

例如在阿里云：

4．PTR 资源记录

相对于A 资源记录，指针（PTR）记录把IP地址映射到FQDN。用于反向查询，通过IP地址，找到域名。

name: IP，有特定格式，把IP地址反过来写，1.2.3.4，要写作4.3.2.1；而有特定后缀：inaddr.arpa.，所以完整写法为：4.3.2.1.in-addr.arpa.

value: FQDN

注意：网络地址及后缀可省略；主机地址依然需要反着写

例如：

4.3.2.1.in-addr.arpa.  IN  PTR  www.fish.org.
#如1.2.3为网络地址，可简写成：
4  IN  PTR  www.fish.org.

5．CNAME 资源记录

别名记录（CNAME）资源记录创建特定FQDN 的别名。用户可以使用CNAME 记录来隐藏用户网络的实现细节，使连接的客户机无法知道真正的域名。

例：ping百度时，解析到了百度的别名服务器。百度cname=www.wshifen.com的别名，如图所示。

value: 真正名字的FQDN

例如：

www.fish.org.  IN  CNAME  websrv.fish.org.

6．MX 资源记录

邮件交换（MX）资源记录，为DNS 域名指定邮件交换服务器，邮件交换服务器是为DNS 域名处理或转发邮件的主机。处理邮件指把邮件投递到目的地或转交另一不同类型的邮件传送者。转发邮件指把邮件发送到最终目的服务器，用简单邮件传输协议SMTP 把邮件发送给离最终目的地最近的邮件交换服务器，或使邮件经过一定时间的排队。

value: 当前区域的某邮件服务器(smtp服务器)的主机名

注意：

一个区域内，MX记录可有多个；但每个记录的value之前应该有一个数字(0-99)，表示此服务器的优先级；数字越小优先级越高
对MX记录而言，任何一个MX记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录

范例：

fish.org.   IN   MX  10   mx1.fish.org.
            IN   MX  20   mx2.fish.org.

7．AAAA记录

将主机名（或域名）指向一个IPv6地址（例如：ff03:0:0:0:0:0:0:c1），需要添加AAAA记录。

DNS的模式： C/S 模式

NDS监听的端口号：

# vim /etc/services #查看services文件。

端口：

tcp/53   udp/53     # 用于客户端查询
tcp/953  udp/953    # 用于DNS主从同步

总结

介绍DNS的相关概念和名词。
DNS两种查询方式：递归查询和迭代查询。
介绍DNS的正向解析和反向解析。
了解DNS常用资源记录。
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