域名的概念與機(jī)制1

1、本文主要介紹域名（DNS）的一些機(jī)制及實(shí)現(xiàn)方法，下面我們就具體看一下它的情況。1.1.域名的歷史產(chǎn)生域名的的根本動(dòng)機(jī)在于管理方便，原來(lái)的主機(jī)名與IP地址映射是保存在NIC的hosts.txt文件中的，當(dāng)時(shí)因?yàn)橹鳈C(jī)數(shù)量少，這個(gè)文件也不經(jīng)常變化，因此其它主機(jī)幾天一次從NIC的主機(jī)上下載這個(gè)文件進(jìn)行主機(jī)名和IP地址映射就可以了。但隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，這種方法變得無(wú)法使用，因?yàn)榻?jīng)常會(huì)有主機(jī)要求下載，對(duì)NIC的主機(jī)造成巨大的壓力，而且也不能保證服務(wù)的

2、質(zhì)量。許多局域網(wǎng)用戶(hù)希望自己管理自己的主機(jī)名，而不希望等NIC許多天把自己的主機(jī)名加在hosts.txt文件中，有些組織也希望有自己的名字空間配置。是需要一個(gè)能夠簡(jiǎn)單管理的方法了。最后決定使用層次式的名字空間組織方案，以.為分隔標(biāo)準(zhǔn)不同的層次。整個(gè)名字空間以分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理。請(qǐng)看閱讀前不要把平常的域名和這里的域名系統(tǒng)混在一起。最好的方法就是把原來(lái)的觀念忘記了，看現(xiàn)在的新東西。1.2.DNS設(shè)計(jì)目標(biāo)DNS的設(shè)置目標(biāo)影響了它的結(jié)構(gòu)，主要目標(biāo)

3、是對(duì)資源有一個(gè)一致的名字空間，為了避免不同編碼帶來(lái)的問(wèn)題，需要包括網(wǎng)絡(luò)標(biāo)記，地址，路由或其它信息作為名字的一部分。出于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，看來(lái)分布式的存儲(chǔ)條件是必須的。要在獲取數(shù)據(jù)的代價(jià)和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性之間有一個(gè)平衡。需要對(duì)名字所代表的資源類(lèi)型有一個(gè)標(biāo)記。要支持多協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)。名字服務(wù)器操作獨(dú)立于通信系統(tǒng)。應(yīng)該能夠使用不同的機(jī)器都能夠使用這一系統(tǒng)，使用的方法可能不同，但是都要能夠使用。1.3.基于使用的一些假設(shè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)是基于下面假設(shè)進(jìn)行的：數(shù)據(jù)

4、庫(kù)的初始大小和使用系統(tǒng)的主機(jī)成正比，但最后數(shù)據(jù)庫(kù)的大小會(huì)和用戶(hù)的數(shù)目成正比，這一過(guò)程會(huì)發(fā)生在一些資源（如郵箱和其它一些要加入到域名系統(tǒng)中的信息）進(jìn)入系統(tǒng)開(kāi)始；大部分的數(shù)據(jù)改變比較慢，但系統(tǒng)能夠?qū)Ω淖冇幸恍┛焖俚倪m應(yīng)。由相應(yīng)的組織負(fù)責(zé)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)。域名系統(tǒng)的用戶(hù)可以選擇自己喜歡的主機(jī)。因?yàn)槠渲械臄?shù)據(jù)十分敏感而且重要，因此一定要保證正確性，如果因?yàn)橹鳈C(jī)或網(wǎng)絡(luò)失敗而造成無(wú)法為用戶(hù)服務(wù)，用戶(hù)要以原來(lái)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，不要自己胡亂想一個(gè)數(shù)據(jù)就用。

5、在查詢(xún)的時(shí)候要避免循環(huán)查詢(xún)，一種方法是將未找到這一信息返回給用戶(hù)，讓用戶(hù)再找新的主機(jī)尋找相應(yīng)的地址，一種是由主機(jī)找別的主機(jī)尋找相應(yīng)的地址，找到后由相應(yīng)的主機(jī)返回地址給用戶(hù)，這兩個(gè)方法各有好處。域名系統(tǒng)假設(shè)所有的數(shù)據(jù)是在一個(gè)主文件中保存，這個(gè)主文件的內(nèi)容分布存儲(chǔ)于系統(tǒng)中的各臺(tái)主機(jī)上。用戶(hù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的查詢(xún)程序resolover查詢(xún)。主文件的標(biāo)準(zhǔn)形式使得它可以在不同主機(jī)間進(jìn)行傳輸（利用FTP，電子郵件等方式）。本地可以使用文本編輯器進(jìn)行管理，然

6、后將這個(gè)文件傳輸?shù)矫址?wù)器那里，然后通知名字服務(wù)器的管理員加載這個(gè)文件就是了。對(duì)于resolver來(lái)說(shuō)，配置好的名字服務(wù)器是地址信息的主要來(lái)源。域名系統(tǒng)定義了訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的過(guò)程和訪(fǎng)問(wèn)其它名字服務(wù)器的方法，它還定義了緩沖的大小和更新緩沖的時(shí)間等配置信息。系統(tǒng)管理員需要提供：區(qū)域（zone）邊界定義主文件數(shù)據(jù)主文件的更新更新策略描述域名系統(tǒng)需要提供：源數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)格式查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)方法多其它名字服務(wù)器上更新數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法1.4.DNS組成DN

7、S由下面三個(gè)部分組成：域名空間和資源記錄，域名空間是一個(gè)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，資源記錄是與名字相關(guān)的一些數(shù)據(jù)。從概念上說(shuō)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)和域名空間樹(shù)的葉子結(jié)點(diǎn)都有一定的信息，而查詢(xún)是要查詢(xún)出一些與之相關(guān)的特定信息。名字服務(wù)器是服務(wù)器程序，它保留域名樹(shù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的信息，它可以緩沖各種數(shù)據(jù)，保存域名樹(shù)中的任何部分，但是通常它保存域名空間的一個(gè)子集，如果需要查詢(xún)其它信息可以通過(guò)指向其它名字服務(wù)器的地址尋找。這個(gè)名字服務(wù)器是這一部分的認(rèn)證權(quán)威，所有的認(rèn)證信息組成

8、一個(gè)單元稱(chēng)為區(qū)，這些區(qū)可以分布于不同的服務(wù)器上以保證數(shù)據(jù)的冗余。resolver是向名字服務(wù)器提出查詢(xún)請(qǐng)求并將結(jié)果返回給客戶(hù)的程序，它必須可以訪(fǎng)問(wèn)至少一個(gè)名字服務(wù)器，并將結(jié)果直接返回給用戶(hù)或向別的名字服務(wù)器查詢(xún)。它通常是用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)的系統(tǒng)方法，在resolver和用戶(hù)程序之間不需要協(xié)議。下面我們通過(guò)三個(gè)不同的角度來(lái)看看它們的相互關(guān)系：從用戶(hù)的角度，域名系統(tǒng)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)程或操作系統(tǒng)調(diào)用來(lái)調(diào)用本地resolver進(jìn)行查詢(xún)。域名空間包括一

9、個(gè)單獨(dú)的樹(shù)，用戶(hù)可以從樹(shù)中的任何一個(gè)部分查詢(xún)信息。從resolver的角度，域名系統(tǒng)由一些名字服務(wù)器組成，每個(gè)服務(wù)器有域樹(shù)的整個(gè)或部分?jǐn)?shù)據(jù)，resolver將這些數(shù)據(jù)庫(kù)視為基本是靜態(tài)的。從名字服務(wù)器的角度，域名系統(tǒng)由稱(chēng)為區(qū)（zone）的本地?cái)?shù)據(jù)集組成，名字服務(wù)器必須定期從主備份上更新自己區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，它還必須處理從resovler傳送來(lái)的查詢(xún)請(qǐng)求。2.域名空間和資源記錄2.1.定義和名詞域名空間是樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)結(jié)點(diǎn)和資源集相對(duì)應(yīng)（這個(gè)資源

10、集可能為空），域名系統(tǒng)不區(qū)別樹(shù)內(nèi)結(jié)點(diǎn)和葉子結(jié)點(diǎn)，統(tǒng)稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)。每個(gè)結(jié)點(diǎn)有一個(gè)標(biāo)記，這個(gè)標(biāo)記的長(zhǎng)度為0到63個(gè)字節(jié)。不同的結(jié)點(diǎn)可以使用相同的標(biāo)記。0長(zhǎng)度的標(biāo)記（空標(biāo)記）為根記錄保留。結(jié)點(diǎn)的域名是從結(jié)點(diǎn)到根的標(biāo)記組成的。這些標(biāo)記對(duì)大小寫(xiě)不敏感，這就是說(shuō)，A和a對(duì)域名是等效的。但是你在收到域名時(shí)最好保留它的大小寫(xiě)狀態(tài)以便以后的服務(wù)擴(kuò)展便于使用。用戶(hù)需要輸入域名時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記長(zhǎng)度不管多長(zhǎng)，總要以點(diǎn)分隔。絕對(duì)域名的最后總以點(diǎn)結(jié)束，例如“pone

11、ria.ISI.EDU.“，而相對(duì)域名則不這樣，它由本地域指明位置即可。相對(duì)域名相對(duì)于一個(gè)公認(rèn)的域名或相對(duì)于用作搜索列的一串域名。相對(duì)名通常在用戶(hù)接口出現(xiàn)，在用戶(hù)接口，表示方法因?qū)崿F(xiàn)不同而不同，相對(duì)域名也出現(xiàn)在主文件中，主文件相對(duì)于一個(gè)源域名而設(shè)立。為了簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)，整個(gè)域名的長(zhǎng)度不得大于255個(gè)字節(jié)。域由域名標(biāo)記，它由其下的域組成。如果一個(gè)域包括在另一域中，則稱(chēng)它為這個(gè)域的子域。我們可能通過(guò)表示很直觀的看出。如A.B.C.D是B.C.D，

12、C.D，D和““的子域。2.2.管理規(guī)范作為策略，DNS技術(shù)說(shuō)明未說(shuō)明一個(gè)特定的樹(shù)結(jié)構(gòu)或什么規(guī)則來(lái)選擇標(biāo)記，此說(shuō)明希望達(dá)到的目的是越簡(jiǎn)單越好。應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)可以不管名字空間的邊界和名字服務(wù)器的存在。這不是說(shuō)沒(méi)有規(guī)矩地亂來(lái)，而是把規(guī)則制定得開(kāi)放以便于處理問(wèn)題，樹(shù)的不同部分可以有不同的規(guī)則。例如INADDR.ARPA分布在網(wǎng)絡(luò)各處，用于將網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)號(hào)轉(zhuǎn)換為主機(jī)名，而B(niǎo)IOS域是平面式的，原因很簡(jiǎn)單，這樣便于應(yīng)用。但是，對(duì)于名字空間的通常部分