DNS递归和迭代过程详解

目录

• DNS原理解析
  • DNS进化史
  • DNS结构
  • DNS查询流程
• DNS服务搭建
  • DNS相关软件的安装
  • 服务器搭建规划
  • 手把手教你搭建基本DNS服务器
    • 搭建主DNS服务器
    • 搭建从DNS服务器
• 参考文献

DNS原理解析

DNS进化史

etc/hosts –> NIS –>DNS
起初域名和ip地址之间的解析都是完全存放在一个名为hosts的文件当中，在这个文件当中我们建立了ip和域名的一一对应的关系，在互联网初期，这样做完全是没有问题的，但是随着网络的发展，网络内的主机越来越多，这个文件会变得越来越大，而且为了保证每台主机都能有这样的解析功能，我们不得不让每台主机都有同样的文件，那么每次我们更新文件的时候，互联网每台主机都需要更新自己的hosts文件，这是一件工作量极其大的事情。

后期，人们采用了一种名为NIS的解决方式，实现的方法是把所有ip地址和网络域名之间的对应存放在一个服务器上，每次有主机需要进行域名解析的时候，我们就让该台主机去访问这台名为NIS的服务器，后来随着网络的扩展，互联网上的主机上百亿，这样对NIS服务器的负载极大，NIS不得不退出了历史舞台。

现在，我们使用DNS协议，来实现分布式、阶层式的系统来管理ip地址和域名之间的对应关系。

DNS结构

从上图中，我们可以知道，DNS利用类似树状目录的架构，将主机名的管理分配在不同层级的DNS服务器当中，经由分层管理，所以每一部DNS服务器记忆的信息就不会很多，而且若有IP 异动时也相当容易修改！因为你如果已经申请到主机名解析的授权，那么在你自己的DNS服务器中，就能够修改全世界都可以查询到的主机名了！

DNS是以树状目录分阶层的方式来处理主机名，我们知道树状结构的好处就是，父节点只关注他的子节点的内容，而不关注他的孙子节点的内容，这样就在很大程度上实现了分治，根节点只需要管理它的子节点.com .cn .edu等域名和ip地址之间的关系即可，再往下的baidu.com,qq.com域名就完全和他无关了。

DNS查询流程

我们以客户端第一次查询百度为例子解释DNS的查询流程

递归和迭代的区别？
所谓 递归查询过程 就是 “查询的递交者” 更替, 而 迭代查询过程 则是 “查询的递交者”不变。

在需要DNS解析的客户端，比如说笔记本，当我们解析www.baidu.con时我们会先进行下面的操作：
操作系统会先检查自己本地的hosts文件—>查找本地DNS解析器缓存(笔记本的缓存)
如果以上两步都没有找到会执行上图所示的步骤：

1.如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系，首先会找TCP/IP参数中设置的首选DNS服务器，在此我们叫它本地DNS服务器，进入windows下的命令行窗口输入ipconfig/all，即可查到你当前的DNSsever.如图

箭头一是DHCP服务器，箭头二是DNS服务器。
此服务器收到查询时，如果要查询的域名，包含在本地配置区域资源中，则返回解析结果给客户机，完成域名解析，此解析具有权威性。如果要查询的域名，不由本地DNS服务器区域解析，但该服务器已缓存了此网址映射关系，则调用这个IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有权威性。

2.如果本地DNS没有该条记录，那么本地DNS就把请求发至 “根DNS服务器”，“根DNS服务器”收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理，并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。基于本例子，根服务器会发送.com服务器ip地址。（对应图中的2、3条信息记录）。本地DNS服务器收到IP信息后，将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后，如果自己无法解析，它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(baidu.com)给本地DNS服务器。(对应途中4、5条信息记录)，以此类推下去，直至最后本地DNS得到了www.baidu.com服务器的IP地址

3.最后一步，本地DNS把查询到的记录进行缓存并且将该条记录返回给客户端。对应图中的第10步。

我们把该过程画成流程图则如下所示：

DNS服务搭建

DNS相关软件的安装

我们使用主流的提供DNS服务的软件，bind.下面我们先查询一下该软件的相关信息

安装方法：[root@CentOs7 /etc/named]# yum -y install bind

服务器搭建规划

规划自己搭建的局域网的域名为xiaomi.com。由于我们搭建的DNS是不接上互联网的，所以此处域名是可以随意取得，我就使用xiaomi的域名了。

• 两台安装了CentOs7.4的虚拟机，利用这两台主机搭建Master/Slave结构的DNS服务
• 涉及到的配置文件：
  
  • named.conf(主要配置文件)
  • named.xiaomi.com(涉及到xiaomi.com这个域的正解配置文件)
  • named.ca (bind软件提供的能够解析根服务器的正解配置文件)

手把手教你搭建基本DNS服务器

搭建主DNS服务器

第一步：安装bind软件包，修改/etc/named.conf文件，对全局配置options修改如下:

第二步：在/etc/named.conf配置文件中加入一段有关xiaomi.com的zone文件。具体配置如下：

第三步：新建文件/var/named/xiaomi.com.zone,编辑正向解析区域文件，配置内容如下：

第四步：重启服务，并设置为开机自启动服务。

搭建从DNS服务器

步骤较为简单，连正解zone文件都不需要写，你只需要写个zone文件的类似于声明一样的东西，写在主配置文件/etc/named.conf尾部。如下所示

当你主配置文件的SOA记录的serial变大时，从配置文件会自动更新收到主配置文件的变化并努力保持一致。

参考文献

• 《鸟哥的linux私房菜服务篇》
• DNS解析的工作原理及递归与迭代的区别
• 《TCP/IP详解卷一：协议》