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DNS

DNS(Domain Name System, 域名系统)用于正向查找（Forward Lookup）查找域名对应的IP地址和反向查找（Reverse Lookup）查找 IP 地址对应的域名。

提示
  • DNS 可以使用 TCP 和 UDP 的 53 端口，基本使用 UDP 协议的 53端口。
  • FQDN 通常为 主机名.DNS域
  • Linux 中可以修改 /etc/nsswitch.conf 文件中 hosts: files dns 来定义 hosts 文件和 DNS 服务器的查找优先级

DNS Zone​

1685590784551

在 DNS 树结构中，根域是最高级别的域，位于 DNS 树的顶部。根域是一个特殊的域，它没有名称，只有一个点号.来代表它本身。根域的作用是提供 DNS 树的起点，为 DNS 解析提供基础支持。当 DNS 客户端发起一个查询时，它会首先向其本地 DNS 服务器发送查询请求，如果本地 DNS 服务器无法解析查询请求，则会向根域名服务器发送查询请求，以获取相应的顶级域名服务器信息。

除了根域之外，DNS 区域可以分为以下几种类型：

  • 主区域
    主区域是指 DNS 服务器上存储的原始 DNS 数据。管理员可以在主区域文件中定义 DNS 资源记录，这些记录在整个 DNS 环境中起着关键作用。
  • 从属区域
    从属区域是指 DNS 服务器上存储的与主区域相同或相似的 DNS 数据。从属区域可以让 DNS 管理员创建分布式 DNS 环境，以提高性能和可靠性。
  • 反向区域
    反向区域是指通过 IP 地址反向查找主机名的 DNS 区域。在反向区域中，管理员可以定义 PTR 记录，将 IP 地址映射到相应的主机名。
权威服务器和(非)权威应答

权威服务器（Authoritative Server） 可以理解为直接上层域的 DNS 服务器。

例如 demo.example.com 对于 demo 主机的上层域是 example.com，即为它的权威服务器。

更具体的说，某域的权威服务器是可以直接查看该域数据(即区域数据文件)的 DNS 服务器，主、从DNS服务器都是权威服务器。

递归查询和迭代查询​

假如 Host A 默认使用 DNS Server B 当查询 demo.example.com 的 IP 地址时查询流程应该如下所示

  • 递归查询
    Host A --> DNS Server B --> . --> com. --> example.--> DNS Server B --> Host A
  • 迭代查询
    Host A --> DNS Server B --> A
    Host A --> . --> A
    Host A --> com. --> A
    Host A --> example. --> A

上面演示了没有缓存的情况下递归查询和迭代查询的完整过程。

提示

  • 顶级域和根域出于性能的考虑，是不允许给其他任何机器递归的。通常客户端到 DNS 服务器端的这一阶段是递归查询，从 DNS 服务器之后的是迭代查询。

  • nslookup、host、dig 等所发出的查询都是递归查询。

  • 在下面两种情况下，不需要额外的查询轮次（如递归或迭代查询），它会立即返回 DNS 记录返回给客户端:

    • 第一种情况是当 DNS 服务器本地或者缓存中已经存在所需的 DNS 记录时，它可以直接返回记录给客户端。
    • 第二种情况是当通过 DNS 权威服务器查询其下主机，也会立即返回 DNS 记录返回给客户端。
      例如 Host A 默认指向 example.com 当查询 demo.example.com 会立即返回 DNS 记录返回给客户端

资源记录(Resource Record,RR)​

参考 DNS资源纪录(Resource Record)介绍

域名相关的数据都需要存储在文件(区域数据文件)中。这些数据分为多种类别，每种类别存储在对应的资源记录(resource record,RR)中。

  • SOA
    Start Of Authority，起始授权机构，该记录出现在 DNS 区域文件的开头，记录当前 DNS 区域的授权名称服务器、域管理员的详细联系信息、域序列号以及 DNS 信息的刷新频率。每一个记录档只能有一个 SOA，而且一定是档案中第一个“记录”， 下面的示例分别是 "school.edu.tw" 和 "root.school.edu.tw" 也就是school.edu.tw 主机和 root 的信箱。这里要注意的是我们以 "root.school.edu.tw" 代表 "[email protected]"

    @    IN      SOA          school.edu.tw. root.school.edu.tw.  ( 
                                      1999051401      ; Serial 
                                      3600            ; Refresh 
                                      300             ; Retry 
                                      3600000         ; Expire 
                                      3600 )          ; Minimum

    在两个括号中间的选项表示SOA的设定内容，底下会有更详细的说明。

  • NS
    name server，标识了该域内的 DNS 服务器相关信息。需注意的是不可以IP位址表示。

    IN  NS   dns.twnic.net.tw.
    提示

    NS记录，即Name Server Record，用于指定域名应该由哪些DNS服务器解析。如果要将子域名交给其他DNS服务商解析，则需要在父域名所在DNS服务器上添加NS记录，将子域名的解析权交给其他DNS服务器。

    例如，如果要将子域名 http://sub.example.com 交给DNS服务商A来解析，则需要在父域名 http://example.com 的DNS服务器上添加一条NS记录，指定DNS服务商A的Nameserver地址。这样在解析http://sub.example.com时，DNS服务器就会查询DNS服务商A的Nameserver记录来获取解析结果。

    NS记录通常被用于域名的分级管理，可以在父域名上设置NS记录，将子域名的解析权交给不同的DNS服务商，实现域名解析的分布式管理。

    要设置NS记录，需要在域名注册商或DNS解析服务商提供的控制面板中进行设置。具体的步骤如下：

    • 主机记录（Host）：如果要将整个域名交给其他DNS服务商解析，则可以填写“@”，表示根域名。如果要将子域名交给其他DNS服务商解析，则需要填写子域名的名称，例如sub.example.com。

    • 记录类型（Record Type）：选择NS记录；

    • 记录值（Value）：填写DNS服务商提供的Nameserver地址，通常是以“ns”开头的域名或IP地址；

    • TTL：指定记录的生存时间，一般默认即可。 点击确认或保存设置，等待DNS服务器同步更新NS记录。

    注意，如果要将整个域名交给其他DNS服务商解析，则需要添加多条NS记录，每个记录对应一个不同的DNS服务商提供的Nameserver地址。这样可以实现域名解析的备份和容错。

  • A
    address，将 DNS 网域名称对应到 IPv4 的 32 位元位址。

    server  IN  A  140.123.102.10

  • AAAA
    可将 DNS 网域名称对应到 IPv6 的 128 位元位址。

    twnic.net.tw.  86400  IN  AAAA  3ffe: :bbb:93:5

  • PTR
    pointer，定义某个 IP 对应的 domain name，即将 IP 位址转换成主机的 FQDN （反向 DNS 查找）。

    20   IN  PTR  mail.twnic.net.tw.

  • CNAME
    canonical name，表示规范名的意思，其所代表的记录常称为别名记录。可为同一部主机设定许多别名，例如 mix.twnic.net.tw 的别名可为 www.twnic.net.tw 和 ftp.twnic.net.tw ，因此所设定的别名都会连至同一部伺服器。

    www  IN  CNAME  mix

  • MX mail exchanger，指定域的 SMTP 电子邮件服务器，而数字则是该主机邮件传递时的优先次序，此值越低表示有越高的邮件处理优先权。

    server  IN   MX  10  mail.twnic.net.tw.

  • CERT
    证书记录，存储加密证书 PKIX、SPKI、PGP 等。

  • SRV
    服务位置记录，类似于 MX，但用于其他通信协议。

  • TXT
    文本记录通常携带机器可读的数据，例如机会加密、发送者策略框架、DKIM、DMARC 等。

  • SOA设定内容说明
    SOA record，以之前例子来看，其中@ 这个符号是缩写，代表named.conf 中这个zone file 所对应的zone。SOA 后面的两个参数是指这个zone file 是在哪部主机(school.edu.tw)定义的，以及这个zone file 的负责人(注意是写成root.school.edu.tw)，然后是用括号括起来的5 个参数， 分别由底下说明。

    • Serial
      代表这个zone file 的版本，每当zone file 内容有变动，name server 管理者就应该增加这个号码，因为slave 会将这个号码与其copy 的那份比对以便决定是否要再copy 一次(即进行zone transfer)。

    • Refresh slave server 每隔这段时间(秒)，就会检查 master server 上的 serial number。
      不过这里会发生一个问题就是，在 master server 在update data 完成到 slave server 来检查时再 update 可能还有 好一段时间，因此这段期间 master/slave DNS server 间 zone files 就可能出现不一致。
      所以在 Bind 较新的版本中便加入"notify"功能，使用者在"named.conf" 设定中在需要的 zone 中加入"notify"的设定，则 master server在 update 完成某个 zone file 的 data 后便会主动发个讯息(NOTIFY)，借以通知该其它的 slave servers，因此如果 slave servers 也有支援这个"notify"功能时，接下来 slave servers 马上就可以做 zone transfer 来 update data。

      zone "twnic.com.tw" { 
      type master;
      file "twnic.hosts";
      notify yes;
      also-notify { 192.168.10.1; }; //指定slave server的IP位址
      };
                  
      区域“twnic.com.tw”{
        类型母版;
        文件 “twnic.hosts”;
        通知是;
        also-notify { 192.168.10.1; }; //指定slave server的IP位址
      };

    • Retry
      当 slave server 无法和 master 进行 serial check 时，要每隔几秒 retry 一次。

    • Expire
      当时间超过 Expire 所定的秒数而 slave server 都无法和 master 取得连络，那么 slave 会删除自己的这份 copy。

    • Minimum
      代表这个 zone file 中所有 record 的内定的 TTL 值，也就是其它的 DNS server cache 这笔 record 时，最长不应该超过这个时间。

其他​

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最后由 Jinfeng Song 于 更新