DNS 结构包括根域、顶级域、二级域等,采用树形结构,用于域名解析和 IP 地址查找。
DNS结构
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1. 域名的层次结构 | 域名系统采用层次树状结构的命名方法,由根服务器、顶级域服务器、权限域名服务器和本地域名服务器等层级构成,每个域名(以英文域名为例)都是一个标号序列,用点号分割成一个个标号,每个标号代表一个层次的域名,级别最低的域名写在左边,级别最高的域名写在右边,www.baidu.com中,com是顶级域名,baidu是二级域名,www是三级域名(或称为主机名),这种分层结构确保了域名的唯一性和可管理性,使得互联网上的域名能够被有效地组织和解析。 |
2. 域名服务器的类型 | 域名服务器是装有域名系统的主机,由高向低进行层次划分,可分为以下几大类: 根域名服务器:最高层次的域名服务器,本地域名服务器解析不了的域名会向其求助,获取顶级域名服务器的IP地址。 顶级域名服务器:负责管理在该顶级域名服务器下注册的二级域名,com、.net等通用顶级域名服务器,以及.cn、.us等国家顶级域名服务器,它们存储着所负责区域内的二级域名信息,当收到DNS查询请求时,可以返回一级域名所在的权威域名服务器地址。 权限域名服务器:负责一个区的域名解析工作,维护该区域内的域名与IP地址之间的对应关系,如特定企业或组织的域名服务器。 本地域名服务器:当一个主机发出DNS查询请求时,这个查询请求首先发给本地域名服务器,如果本地域名服务器无法直接回答该问题,它会代表客户端向其他DNS服务器进行查询,直到得到答案,然后将结果返回给客户端,用户本机自动分配的DNS、运营商ISP分配的DNS、谷歌/114公共DNS等都属于本地域名服务器,每一级的域名服务器都存储着下级域名服务器的IP地址,从而能够逐级进行查询,最终将域名解析为对应的IP地址。 |
3. DNS解析过程 | DNS解析过程总体可分为以下步骤: 输入域名后先查找自己主机对应的域名服务器:域名服务器先查找自己的数据库中的数据,看是否有匹配的记录。 若无则向上级域名服务器进行查找:依次类推,最多回溯到根域名服务器,肯定能找到这个域名的IP地址。 域名服务器自身也会进行缓存:把曾经访问过的域名和对应的IP地址缓存起来,以加速后续的查找过程,具体过程如下: 主机向本地域名服务器进行递归查询:若本地域名服务器无法解析,自己会以DNS客户机的身份向其它域名服务器查询,直到得到最终的IP地址告诉本机。 本地域名服务器采用迭代查询:向一个根域名服务器进行查询,根域名服务器告诉它下一步到哪里去查询,然后它再去查,每次它都是以客户机的身份去各个服务器查询,直到返回查询结果,用户在Web浏览器中输入example.com,本地域名服务器会先检查自己的缓存,若没有结果,则向根域名服务器发起查询请求;根域名服务器返回.com顶级域名服务器的地址;本地域名服务器再向.com顶级域名服务器查询example.com;.com顶级域名服务器返回权威域名服务器地址;本地域名服务器接着向权威域名服务器查询;最后权威域名服务器将example.com对应的IP地址返回给本地域名服务器,本地域名服务器再把结果告诉主机,主机通过该IP地址访问网站服务器,从而完成整个DNS解析过程。 |
4. DNS资源记录 | 在DNS服务器上,一条域名及其下级域名组成一个区域(Zone),相关的DNS信息构成一个数据库文件,其中包含多种资源记录(RR),常见的有A记录(用于将主机名映射到IP地址)、MX记录(用于邮件交换)、CNAME记录(用于别名)等,www.zdns.cn的A记录数据为202.173.11.10,TTL值表示该记录在缓存中的存活时间,网络/协议类型通常为IN(表示Internet),type表示资源记录类型(如A记录),rdata是资源记录数据(即域名关联的信息数据)。 |
5. DNS缓存 | 为了提高域名解析效率,减少对DNS服务器的重复查询,DNS服务器和客户端都会对解析结果进行缓存,当再次查询相同的域名时,可以直接从缓存中获取结果,而无需再次进行完整的解析流程,不过,缓存中的记录有一定的有效期(由TTL值决定),过期后需要重新查询更新。 |
6. DNS安全扩展(DNSSEC) | DNSSEC是一种用于保护DNS系统安全的机制,通过数字签名来保证DNS应答报文的真实性和完整性,防止DNS欺骗和缓存污染等攻击,增强用户对互联网的信任,它通过对域名解析过程中的关键信息进行加密签名,确保数据在传输过程中未被篡改,使用户能够更准确地获取合法的IP地址信息。 |
相关问答
1. 什么是域名?
答:域名是用于标识和定位互联网上计算机系统(如网站、电子邮件服务器等)的名称系统,它是互联网用户易于记忆和使用的名字,代替了难以记忆的数字IP地址。“www.baidu.com”就是一个典型的域名,com”是顶级域名,“baidu”是二级域名,“www”是三级域名(或称为主机名)。
2. DNS如何将域名解析为IP地址?
答:当用户输入一个域名时,DNS服务器首先会在本地缓存中查找该域名对应的IP地址,如果没有找到,它会代表客户端向其他DNS服务器进行查询,直到得到答案,这个过程中可能涉及到根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器等多个层级的查询,最终将域名解析为对应的IP地址并返回给客户端,用户在浏览器中输入“example.com”,本地域名服务器会先检查自己的缓存;若没有结果,则向根域名服务器发起查询请求,根域名服务器返回.com顶级域名服务器的地址;本地域名服务器再向.com顶级域名服务器查询example.com;.com顶级域名服务器返回权威域名服务器地址;最后权威域名服务器将example.com对应的IP地址返回给本地域名服务器,本地域名服务器再把结果告诉主机,从而完成域名解析过程。
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