【计算机网络】DNS 因特网的目录服务-编程知识

【计算机网络】DNS 因特网的目录服务

标识主机
- 主机名 hostname
  - 虽然简单易记忆，但是不能提供更详细的信息
- IP地址 IP address
  - 由四个字节组成
DNS 提供的服务
- 因为主机名和IP地址面向对象的不同，所以需要提供一个服务为其转换，在这个背景下，DNS （Domain Name System，域名系统）诞生了
- DNS：
  - 是一个分层的DNS服务器提供的分布式数据库
  - 一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议
  - DNS服务器是运行BIND（Berkeley Internet Name Domain）的UNIX机器
  - 运行使用UDP，53端口
- DNS通常是被使用用来进行主机名和IP地址之间的转换
- 除了主要服务外，还有：
  - 主机别名 host aliasing
    - 一台主机可以有多个主机别名
    - 规范主机名 canonical hostname
      - 某种更标准化的别名
  - 邮件服务器别名 mail server aliasing
    - 和上面有很多相似性，并且可以一致，实际上大多数企业就是这么做的
  - 负载分配 load distribution
    - DNS同样用于冗余的服务器之间进行负载分配
    - 对于繁忙的站点，冗余分配在多个不同的服务器上，对应不同的IP地址，将这些IP地址组成一个集合，当用户发送请求时就用集合进行响应。
- DNS工作机理概述
  - 用户主机上的某些应用程序调用DNS客户端，传入想要查询的域名，DNS会通过UDP通道，53端口，传入DNS服务器进行查找，然后返回回答报文。
  - 实际上的DNS由分布式的大量服务器组成，相当复杂。
  - 对于为什么不设计成单点服务器（集中式设计
    - 单点故障 a single point of failure
    - 通信容量 traffic volume
    - 远距离的集中式数据库 distant centralized daiabase
    - 维护 maintenance
  - 分布式、层次数据库
    - 如上图，DNS大致可以分为上述三个层级
      - 根DNS服务器
      - 顶级域DNS服务器
        com，org，edu等
      - 权威DNS服务器
        学校，公司等
    - 当然除了上述三种之外有本地DNS服务器（local DNS server）是特殊的存在，每一个ISP都有个本地DNS服务器，起着代理的作用
    - - 上图是一个本地DNS服务器对另一个DNS服务器进行IP查询的过程，共发送了8份DNS报文，显然不好，可以使用DNS缓存改善查询流量
  - DNS记录和报文
    - 资源记录 Resource Record ，RR
      - 提供主机名到IP地址映射
    - - Name 和 Value 的值取决于 Type
      - TTL 是记录的生存时间，何时删除缓存
    - DNS报文
    - 向DNS服务器插入数据
      - 注册登记机构 registrar 是个商业机构，用于验证域名的唯一性
      - 当我创立公司，域名申请时我要向注册登记机构提供基本和辅助DNS服务器的名字和IP地址，注册登记机构将会确保把一个NS类型和A类型的记录放入服务器，我还需要确保用于WEB服务器的类型A RR 和用于邮件的类型MX RR被输入权威服务器中，如此便可以让其他人访问我的web站点了。
    - DNS缓存 DNS caching
      - 改善时延性能并减少在互联网上到处传播的DNS报文数量
      - 当DNS服务器接收到某DNS回答后，将该回答保存在本地DNS服务器