DNS的结构和运作

DNS是一个分层级的分散式名称对应系统有点像电脑的目录树结构在最顶端的是一个“root”然後其下分为好几个基本类别名称如comorgedu等再下面是组织名称如sonytoshibaintel等继而是主机名称如wwwmailftp等。因为当初internet是从美国发起的所以当时并没有国域名称但随着後来internet的蓬勃发展DNS也加进了诸如twhkau等国域名称。所以一个完整的dns名称就好像是这样的www.xyz.com.tw而整个名称对应的就是一个IP地址了。

在开始的时候root下面只有六个组织类别

类别名称 代表意思
edu 教育学术单位
org 组织机构
net 网路通讯单位
com 公司企业
gov 政府机关
mil 军事单位

不过自从组织类别名称开放以後各种各样五花八门的名称也相继现出来了但无论如何取名的规则最好量适合网站性质。除了原来的类别资料由美国本土的NIC(Network Information Center)管理之外其它在国域以下的类别分别由该国的NIC管理。这样的结构看起来就像这样

在结构中各组织的DNS经过申请後由该组织或其委机构管理(通常当您申请册一个domain域名称的时候都要指定两台DNS主机负责该域名的DNS管理)。

DNS的运作

在我们设定IP网路环境的时候通常都要告诉每台主机关於DNS伺服器的地址(我们可以手动的在每一台主机上面设置也可以使用DHCP来设定)。

下面让我们看看DNS是怎样运作的

当被询问到有关本域名之内的主机名称的时候DNS伺服器会直接做出回答
如果所查询的主机名称属於其它域名的话会检查记忆体看看有没有相关资料
如果没有发现则会转向root伺服器查询
然後root伺服器会将该域名之授权(authoritative)伺服器(可能会超过一台)的地址告知
本地伺服器然後会向其中的一台伺服器查询并将这些伺服器名单存到记忆体中以备将来之需(省却再向root查询的步骤)
远方伺服器回应查询
将查询结果回应给客户并同时将结果储存一个备份在自己的快取记忆里面
如果在存放时间尚未过时之前再接到相同的查询则以存放於快取记忆里面的资料来做回应。

从这个过程我们可以看出没有任何一台DNS主机会包含所有域名的DNS资料资料都是分散在全部的DNS伺服器中而NIC只需知道各DNS伺服器地址就可以了。

为了更好地理解一下 DNS 的运作让我们用下图看看查询www.home.netman.com.tw这台主机位址的过程

在这个例子中www.home.netman.com.tw台主机的DNS对应资料是由负责home.netman.com.tw这个域名的DNS伺服器管理的。(在DNS术语中我们称一个域名为“zone”这个zone可以是您从NIC申请回来的域名也可以是从该域名之下延伸出来的“sub-zone”)。在这台DNS伺服器上面必须有一个关於home.netman.com.tw这个zone的档案而这档案里面必须有一笔关於www的记录(任何主机都是以“记录”来表示)。这个记录可以为一个IP地址也可以以别名形式来对应一台主机名称但无论如何所对应的主机名称最终是要被一个IP地址所对应着就是了。

同时DNS还能提供“反查询”(reverse lookup)功能也就是以IP来查询主机名称。网路上面的许多服务如FTP, IRC, WWW等等都需要到这个功能。其实DNS服务本身就必须要使用反查询功能而且在设定上也必须要为每个网路建立起reverse zone。虽然有些人发觉即使没有reverse zone也可以利用到DNS服务但其中弊端却不容易被察觉到在这个(中文)网页http://ns.nctu.edu.tw/Basic/WhenToUse-Rev.html上面您可以看到忽略revers zone所致一些问题。