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)生域名的的根本動機(jī)在于管理方便，原來的主機(jī)名與IP地址映射是保存在NIC的hosts.txt文件中的，當(dāng)時因?yàn)橹鳈C(jī)數(shù)量少，這個文件也不經(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，這種方法變得無法使用，因?yàn)榻?jīng)常會有主機(jī)要求下載，對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。是需要一個能夠簡單管理的方法了。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。整個名字空間以分布式數(shù)據(jù)庫管理。請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、是對資源有一個一致的名字空間，為了避免不同編碼帶來的問題，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。出于對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，看來分布式的存儲條件是必須的。要在獲取數(shù)據(jù)的代價和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性之間有一個平衡。需要對名字所代表的資源類型有一個標(biāo)記。要支持多協(xié)議訪問。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)時是基于下面假設(shè)進(jìn)行的：數(shù)據(jù)

4、庫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)庫的大小會和用戶的數(shù)目成正比，這一過程會發(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)庫的維護(hù)。域名系統(tǒng)的用戶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)失敗而造成無法為用戶服務(wù)，用戶要以原來的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，不要自己胡亂想一個數(shù)據(jù)就用。

5、在查詢的時候要避免循環(huán)查詢，一種方法是將未找到這一信息返回給用戶，讓用戶再找新的主機(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，這兩個方法各有好處。域名系統(tǒng)假設(shè)所有的數(shù)據(jù)是在一個主文件中保存，這個主文件的內(nèi)容分布存儲于系統(tǒng)中的各臺主機(jī)上。用戶通過標(biāo)準(zhǔn)的查詢程序resolover查詢。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文件就是了。對于resolver來說，配置好的名字服務(wù)器是地址信息的主要來源。域名系統(tǒng)定義了訪問數(shù)據(jù)的過程和訪問其它名字服務(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)格式查詢數(shù)據(jù)庫的標(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由下面三個部分組成：域名空間和資源記錄，域名空間是一個樹狀結(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，每個結(jié)點(diǎn)和域名空間樹的葉子結(jié)點(diǎn)都有一定的信息，而查詢是要查詢出一些與之相關(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)，保存域名樹中的任何部分，但是通常它保存域名空間的一個子集，如果需要查詢其它信息可以通過指向其它名字服務(wù)器的地址尋找。這個名字服務(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、一個單元稱為區(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)器提出查詢請求并將結(jié)果返回給客戶的程序，它必須可以訪問至少一個名字服務(wù)器，并將結(jié)果直接返回給用戶或向別的名字服務(wù)器查詢。它通常是用戶可以訪問的系統(tǒng)方法，在resolver和用戶程序之間不需要協(xié)議。下面我們通過三個不同的角度來看看它們的相互關(guān)系：從用戶的角度，域名系統(tǒng)可以通過簡單的過程或操作系統(tǒng)調(diào)用來調(diào)用本地resolver進(jìn)行查詢。域名空間包括一

9、個單獨(dú)的樹，用戶可以從樹中的任何一個部分查詢信息。從resolver的角度，域名系統(tǒng)由一些名字服務(wù)器組成，每個服務(wù)器有域樹的整個或部分?jǐn)?shù)據(jù)，resolver將這些數(shù)據(jù)庫視為基本是靜態(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傳送來的查詢請求。2.域名空間和資源記錄2.1.定義和名詞域名空間是樹狀結(jié)構(gòu)，每個結(jié)點(diǎn)和資源集相對應(yīng)（這個資源

10、集可能為空），域名系統(tǒng)不區(qū)別樹內(nèi)結(jié)點(diǎn)和葉子結(jié)點(diǎn)，統(tǒng)稱為結(jié)點(diǎn)。每個結(jié)點(diǎn)有一個標(biāo)記，這個標(biāo)記的長度為0到63個字節(jié)。不同的結(jié)點(diǎn)可以使用相同的標(biāo)記。0長度的標(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)記對大小寫不敏感，這就是說，A和a對域名是等效的。但是你在收到域名時最好保留它的大小寫狀態(tài)以便以后的服務(wù)擴(kuò)展便于使用。用戶需要輸入域名時，每個節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記長度不管多長，總要以點(diǎn)分隔。絕對域名的最后總以點(diǎn)結(jié)束，例如“pone

11、ria.ISI.EDU.“，而相對域名則不這樣，它由本地域指明位置即可。相對域名相對于一個公認(rèn)的域名或相對于用作搜索列的一串域名。相對名通常在用戶接口出現(xiàn)，在用戶接口，表示方法因?qū)崿F(xiàn)不同而不同，相對域名也出現(xiàn)在主文件中，主文件相對于一個源域名而設(shè)立。為了簡化實(shí)現(xiàn)，整個域名的長度不得大于255個字節(jié)。域由域名標(biāo)記，它由其下的域組成。如果一個域包括在另一域中，則稱它為這個域的子域。我們可能通過表示很直觀的看出。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)說明未說明一個特定的樹結(jié)構(gòu)或什么規(guī)則來選擇標(biāo)記，此說明希望達(dá)到的目的是越簡單越好。應(yīng)用程序的開發(fā)可以不管名字空間的邊界和名字服務(wù)器的存在。這不是說沒有規(guī)矩地亂來，而是把規(guī)則制定得開放以便于處理問題，樹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)號轉(zhuǎn)換為主機(jī)名，而BIOS域是平面式的，原因很簡單，這樣便于應(yīng)用。但是，對于名字空間的通常部分