DNS系统：层次域名空间、域名服务器、解析过程。
6.2 DNS系统
DNS（Domain Name System）是互联网使用的命名系统，用于将便于人们使用的机器名字转换为IP地址。
核心特点：
- 联机分布式数据库系统，采用客户/服务器方式
- 大多数名字在本地解析，仅少量解析需在互联网上通信
- 分布式架构，单个计算机故障不影响整体运行
- 传输层协议：UDP，端口号53
三大组成部分：层次域名空间、域名服务器、解析器。
6.2.1 层次域名空间
命名规则
- 采用层次树状结构，每个域名由标号序列组成，标号之间用点（
.）隔开 - 标号由英文字母和数字组成，不区分大小写，除连字符（-）外不使用其他标点符号
- 每个标号不超过63个字符，完整域名不超过255个字符
- 级别最低的域名在最左边，级别最高的顶级域名在最右边
顶级域名分类
| 类型 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
| 国家顶级域名(nTLD) | 国家和某些地区的域名 | cn(中国), us(美国), uk(英国) |
| 通用顶级域名(gTLD) | 最早7个：com, net, org, int, edu, gov, mil 后续增加：aero, biz, info, name, pro, museum等 |
com(公司企业), edu(美国教育机构) |
| 基础结构域名 | 只有一个：arpa | 用于反向域名解析 |
6.2.2 域名服务器
域名服务器按层次安排，分为四种类型：
| 类型 | 作用 |
|---|---|
| 根域名服务器 | 最高层次，知道所有顶级域名服务器的IP地址。全球13个逻辑根（a.rootservers.net ~ m.rootservers.net），采用任播技术，返回顶级域名服务器IP |
| 顶级域名服务器 | 管理该顶级域名下注册的所有二级域名，返回查询结果或授权域名服务器IP |
| 授权域名服务器 | 总能将管辖的主机名转换为IP地址，每台主机至少有两个 |
| 本地域名服务器 | 不属于层次结构，是主机发出DNS查询请求的第一站（如ISP、学校、系级服务器） |
6.2.3 域名解析过程
查询方式
- 递归查询：主机向本地域名服务器查询时使用。本地域名服务器全权负责处理，将最终结果返回主机。
- 迭代查询：本地域名服务器向根域名服务器查询时使用。根域名服务器返回下一级域名服务器地址，由本地域名服务器继续查询。
解析过程示例（查询y.abc.com）
- 主机m.xyz.com向本地域名服务器dns.xyz.com发起递归查询。
- 本地域名服务器向根域名服务器发起迭代查询。
- 根域名服务器返回顶级域名服务器dns.com的IP。
- 本地域名服务器向顶级域名服务器dns.com查询。
- 顶级域名服务器返回权限域名服务器dns.abc.com的IP。
- 本地域名服务器向权限域名服务器dns.abc.com查询。
- 权限域名服务器返回y.abc.com的IP。
- 本地域名服务器将结果返回给主机m.xyz.com。
缓存机制：为提高效率，域名服务器和主机都使用高速缓存，映射关系会在一段时间后丢弃。
例题
- 2010年40题：递归解析时，用户主机发送1条请求，本地域名服务器发送多条请求（向根、顶级、授权等）。选B。
- 2016年40题：迭代查询下，若本地域名服务器有缓存，最少0次；最多需查询根、顶级、授权共3次。选C。
习题
DNS的主要功能是（B. 将域名解析为IP地址）
DNS系统使用的传输层协议是（C. 两者都有可能）
（DNS主要用UDP，但区域传输等场景可能用TCP）关于DNS缓存的说法，正确的是（B. 缓存可以提高DNS查询的效率）
主机查询域名对应的IP地址时，首先向（D. 本地域名服务器）发送查询请求
根域名服务器的全球数量是（C. 13个集群，分布全球）
在DNS解析过程中，如果客户端配置使用递归查询，查询过程的步骤通常包括（B. 客户端只与本地DNS服务器交互，本地DNS服务器代表客户端完成查询）
笔记结束