DNS协议浅谈课件

1、DNS协议浅谈Domain Name SystemDNS的产生的产生1DNS的概念的概念2DNS的原理的原理(解析过程解析过程)3DNS的报文格式及分析的报文格式及分析4Contents目目录录5综合综合-拓展拓展1.DNS的产生的产生使用IP地址访问互连网在Internet网中使用IP地址唯一的标识一台主机如果要去互联网上逛逛的话当然可以通过IP地址访问互联网上的一切服务互联网上的服务很多,每一种服务我们都有可能需要,那么太多的ip地址需要记忆了使用IP地址访问互连网太麻烦了,并且人们也不愿意记忆这些没有意义的数字,怎么办?于是有人便给这些没有意义的ip地址赋予一个便于自己记忆的名字让这些名

2、字和ip地址一一对应起来并且将这种对应关系保存在自己的电脑里面DNS的产生的产生通过名字访问互连网做好上述的准备工作之后,我们便可以通过名字访问互连网了我们访问互连网时直接输入我们存储在计算机中的名字,然后通过一个程序将这些名字转换成计算机熟悉的ip地址不过这种方式已经不适合时代的发展了,我们现在使用更高级的DNS来做这件事情2.DNS的概念的概念DNS（Domain Name System，域名系统）: 因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。通过主机名，最终得到该主机名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或

3、主机名解析）。域：域是一个逻辑上的概念在初始瓜分互联网的时候,Internet组织将世界上的计算机进行分类一共是划分了这样的若干个大类,如com、gov、org、net、mil、edu、int、cn、us等等每一个大类我们称之为一个域当然每一个大类里面我们又可以划分出比较小一点的类出来,也就是子域，所以说，域是可以嵌套的，大的域包含小的域，小的域又可以包含更小的域。 DNS的概念的概念域名：在每一个域里面，都有很多的主机，每个主机都有一个主机名我们将这个在这个主机名后面冠上该主机所在的域的名称称为该主机在Internet网络上的域名。域名系统：域名系统是一个分层的组织结构域名系统从外形上看更像

4、是一颗倒长的树在分层的域名系统中，最顶层是没有命名的树根第二层属于顶级域第三层属于第二级域依次类推，直至叶子节点DNS的概念的概念DNS的概念的概念一个域名：表示顶级域名，www是网络名(主机名)，是www的域名。如：就属于一个二级域名，它被包含在这个顶级域名里。a则是一个网络名。3.DNS的原理的原理(解析过程解析过程)DNS为什么要使用分层的结构？DNS是一种典型的C/S结构由Client向指定的DNS Server发出DNS请求报文，Server收到该请求报文之后，会回给Client一个应答报文，满足Client的域名解析要求网络上的每一台DNS服务器不可能保存所有主机的域名记录使用分层

5、结构之后，每台DNS服务器只用维护跟自己相关域的主机的信息在DNS域名解析系统中，提出了两种解析域名的方式，分别是：递归解析方式迭代解析方式DNS的原理的原理(解析过程解析过程)DNS解析过程:1.现在有一台计算机，通过ISP接入了互联网，那么ISP就会给这台计算机分配一个DNS服务器，这个DNS服务器不是权威服务器，而是相当于一个代理的dns解析服务器，它会帮这台计算机迭代权威服务器返回的应答，然后把最终查到IP返回。2.这台计算机向ISP分配的DNS服务器发起请求，查询这个域名。3.ISPDNS拿到请求后，先检查一下自己的缓存中有没有这个地址，有的话就直接返回。这个时候拿到的ip地址，会被

6、标记为非权威服务器的应答。4.如果缓存中没有的话，ISPDNS会从配置文件里面读取13个根域名服务器的地址（这些地址是不变的，直接在BIND的配置文件中）。5.然后像其中一台发起请求。DNS的原理的原理(解析过程解析过程)6.根服务器拿到这个请求后，知道他是com.这个顶级域名下的，所以就会返回com域中的NS(Name Server，是域名服务器记录，用来指定该域名由哪个DNS服务器来进行解析)记录，一般来说是13台主机名和IP。7.然后ISPDNS向其中一台再次发起请求，com域的服务器发现请求是这个域的，一查发现了这个域的NS，然后就返回给ISPDNS，ISPDNS再去查。8.ISPDN

7、S不厌其烦的再次向这个域的权威服务器发起请求，收到之后，查了下有www的这台主机，就把这个IP返回给ISPDNS。9.然后ISPDNS拿到了之后，将其返回给了客户端，并且把这个保存在高速缓存中。DNS的原理的原理(解析过程解析过程)4.DNS的报文格式及分析的报文格式及分析DNS报文的ip封装格式DNS处于IP分层结构的应用层，是一种应用层协议DNS协议数据单元封装在UDP数据报中DNS服务器端使用公用端口号53监听客户端的连接请求IP HeaderUDP HeaderDNS DNS的报文格式及分析的报文格式及分析DNS协议报文结构DNS的报文格式及分析的报文格式及分析DNS数据包由12字节的

8、固定报文头和可变长度的报文头组成标识字段：占两个字节，对该查询进行标识，该标识会被复制到对应的回答报文中，客户机用它来匹配发送的请求与接收到的回答。标志字段：该字段占两个字节长，被细分成8个字段，如下图所示：QR：1bit字段，0表示查询报文，1表示响应报文Opcode：4bit字段，通常值为0（标准查询），其他值为1（反向查询）和2（服务器状态请求）AA：授权应答(Authoritative Answer) - 这个比特位在应答的时候才有意义，说明给出应答的服务器是查询域名的授权解析服务器。DNS的报文格式及分析的报文格式及分析TC：1bit字段，表示可截（truncated），使用UDP时

9、，它表示当应答的总长度超过512字节时，只返回前512个字节RD：1bit字段，表示期望递归，该比特能在一个查询中设置，并在一个响应中返回。这个标志告诉名字服务器必须处理这个查询，也称为一个递归查询。如果该位为0，且被请求的名字服务器没有一个授权回答，它就返回一个能够解答该查询的其他名字服务器列表，这称为迭代查询 RA：1bit字段，支持递归(Recursion Available) - 这个比特位在应答中设置或取消，用来代表服务器是否支持递归查询。Zero：保留值，暂时未使用。在所有的请求和应答报文中必须置为0Rcode：是一个4bit的返回码字段。通常值为0（没有差错）和3（名字差错），名

10、字差错只有从一个授权名字服务器上返回，它表示在查询中制定的域名不存在。DNS的报文格式及分析的报文格式及分析QDCOUNT 无符号16位整数表示报文请求段中的问题记录数。ANCOUNT 无符号16位整数表示报文回答段中的回答记录数。NSCOUNT 无符号16位整数表示报文授权段中的授权记录数。ARCOUNT 无符号16位整数表示报文附加段中的附加记录数。这四个字段都是两字节，分别对应下面的查询问题、回答、授权和附加信息部分的数量。一般问题数都为1，DNS查询报文中，资源记录数、授权资源记录数和附加资源记录数都为0。DNS的报文格式及分析的报文格式及分析DNS查询报文中每个查询问题的格式查询名：

11、要查找的名字查询类型：有很多种查询类型，一般最常用的查询类型是A类型（表示查找域名对应的IP地址）、PTR类型（表示查找IP地址对应的域名）和CNAME类型(别名记录，这种记录允许您将多个名字映射到另外一个域名。通常用于同时提供WWW和MAIL服务的计算机)查询类：通常值为1，表示是互联网的地址，也就是IP协议族的地址DNS的报文格式及分析的报文格式及分析DNS响应报文中的资源记录格式域名、类型、类与查询问题的格式相同。生存时间：客户程序保存该资源记录的秒数资源数据长度：说明后面资源数据的数量资源数据：该字段是可变长字段，表示按查询段要求返回的相关资源记录的数据。5.综合综合-拓展拓展1.DN

12、S什么情况下用TCP协议传输数据？ (1)应用角度 DNS在进行区域传输的时候使用TCP协议，其它时候则使用UDP协议； DNS的规范规定了2种类型的DNS服务器，一个叫主DNS服务器，一个叫辅助DNS服务器。在一个区中主DNS服务器从自己本机的数据文件中读取该区的DNS数据信息，而辅助DNS服务器则从区的主DNS服务器中读取该区的DNS数据信息。当一个辅助DNS服务器启动时，它需要与主DNS服务器通信，并加载数据信息，这叫做区传送（zone transfer）。综合综合-拓展拓展(2)报文角度 当TC字段为1时，表示应答总长度超过512字节，只返回前512个字节，这时DNS就需要使用TCP重发原来的查询请求。因为在UDP的应用程序中，其应用程序被限制在512个字节或更小，因此DNS报文传数据流只能有512字节，而TCP能将用户的数据流分为一些报文段，因此TCP就能用多个报文段去传超过512字节的数据流或是任意长度的数据流。综合综合-拓展拓展2.一个一个DNS请求为什么能返回多个请求为什么能返回多个IP地址？地址？ 一个域名对应一个网站，但网站的内容可以镜像的存在多个位置、线路不同的运营