淺談DNS域名結構及解析過程

摘 要 在網(wǎng)絡中，計算機是通過IP地址來進行通訊的。但通常我們在上網(wǎng)的時候輸入的是域名，而不是IP地址。網(wǎng)絡需要通過某個域名獲取所對應的IP地址，DNS域名系統(tǒng)能夠將域名解析成IP地址。本文將對DNS域名結構及解析過程進行探討。

關鍵詞 IP地址;DNS;域名結構;域名解析

1IP地址

IP是Internet Protocol Address的縮寫，全稱是網(wǎng)際協(xié)議地址。IP地址是給網(wǎng)絡中的每臺計算機或其他設備規(guī)定的一個唯一的地址[1]。IP地址是一個32位的二進制數(shù)，通常用“點分十進制”表示，如192.168.1.1。

2DNS域名系統(tǒng)

DNS是Domain Name Service的縮寫，中文的意思是域名服務。 DNS是一種采用客戶機/服務器機制，實現(xiàn)域名與IP地址轉換的系統(tǒng)，DNS為每臺主機建立域名與IP地址之間的映射關系。網(wǎng)絡是通過IP地址進行尋址的，IP地址記錄起來比較困難，但域名比較容易記，如www.bitc.edu.cn等。所以我們在訪問網(wǎng)站時通常用域名進行訪問，再由DNS域名系統(tǒng)將域名解析成IP地址。類似于手機中的電話簿，電話簿中有人名和電話號碼，如果記下來電話號碼會比較困難，但是記住人名比較容易，如果要給某人打電話只要找到對應人名，手機就會解析成電話號碼[2]。

3域名空間結構

要在Internet上使用自己的域名，用戶必須先向DNS域名注冊頒發(fā)機構申請合法的域名。完整的域名是一個由“.”分隔的字符串，其中每個部分都代表一個域或主機名。

下面以www.baidu.com為例來分析域名結構。

DNS域名空間采用樹形結構，自上而下分為根域，頂級域，二級域，子域以及主機名。

根域，代表域名命名空間的根，用點“.”來表示。www.baidu.com中com后面省略了一個點，這個點代表根域。

頂級域，直接處于根域下面的域，代表一種類型的組織或一些國家。www.baidu.com中com為頂級域。頂級域是固定的，一共有7個：Com、Edu、Gov、Net、Org、Mil、其他的國家或地區(qū)代碼。

二級域：在頂級域下面，用來表示頂級域以內(nèi)的一個特定的組織。www.baidu.com中baidu為二級域。

子域：在二級域的下面所創(chuàng)建的域，它一般由各個組織根據(jù)自己的需求自行創(chuàng)建和維護。

主機名：是域名命名空間中的最下面一層。www.baidu.com中www為主機名。

4DNS查詢類型

DNS查詢類似于114查詢臺，如果你有不知道的電話號碼，只需打電話向114查詢臺詢問，同樣如果你想知道某個域名所對應的IP地址或者某個IP地址所對應的域名，只需向? 網(wǎng)絡中的DNS服務器進行詢問。DNS查詢分為兩種，遞歸查詢和迭代查詢。

當收到DNS客戶機的查詢請求后，本地DNS服務器在自己的緩存或區(qū)域數(shù)據(jù)庫中查找，如果能查找到對應的域名和IP的映射關系，則把該域名所對應的IP地址返回給客戶機。如果查找不到，則宣告查詢失敗。該DNS服務器不會主動地告訴DNS客戶機另外的DNS服務器的地址，而需要DNS客戶機自行向其他DNS服務器詢問。這種查詢叫遞歸查詢。

當收到DNS客戶機的查詢請求后，如果在本地DNS服務器中沒有查到所需數(shù)據(jù)，該DNS服務器便會告訴DNS客戶機網(wǎng)絡中另外一臺DNS服務器的IP地址，然后，再由DNS客戶機自行向此DNS服務器查詢，依次類推一直到查到所需數(shù)據(jù)為止。如果到最后一臺DNS服務器都沒有查到所需數(shù)據(jù)，則通知DNS客戶機查詢失敗。這種查詢模式叫作遞歸查詢。

5DNS查詢過程

下面以www.baidu.com的解析為例，介紹完整的DNS查詢過程。

（1）在瀏覽器中輸入www.baidu.com域名，操作系統(tǒng)會先檢查自己本地的hosts文件，是否有這個網(wǎng)址和IP地址的映射關系，如果有，就先調用這個映射，完成域名解析。

（2）如果hosts里沒有這個域名的映射，則查找本地DNS解析器緩存，是否有這個網(wǎng)址和IP地址的映射關系，如果有，直接返回，完成域名解析。

（3）如果hosts與本地DNS解析器緩存都沒有對應的映射關系，瀏覽器首先本地DNS服務器，此服務器收到查詢時，如果要查詢映射關系包含在本地配置區(qū)域資源中，則返回解析結果給客戶機，完成域名解析。

（4）如果本地DNS服務器解析失敗，則根據(jù)本地DNS服務器的設置（是否設置轉發(fā)器）進行查詢。如果設置了轉發(fā)器，本地DNS就會把請求發(fā)至轉發(fā)器進行查詢。如果沒有設置轉發(fā)器，本地DNS就把請求發(fā)至根DNS服務器（網(wǎng)絡中一共有13臺根DNS服務器），根DNS收到請求后會判斷這個域名（.com）是由誰管理，并會返回一個管理.com域名的DNS服務器的IP地址。本地DNS服務器收到IP信息后，將會發(fā)送請求給這臺服務器。這臺服務器收到請求后，如果自己無法解析，它就會尋找一個管理.com域的下一級域（baidu.com）的DNS服務器的IP地址返回給本地DNS服務器。當本地DNS服務器收到這個地址后，就會發(fā)送請求給負責baidu.com域的DNS服務器進行查詢，重復上面的動作，直至找到www.baidu.com主機。至此，完成整個查詢過程。

綜上所述，DNS是將域名與IP地址相互轉換的系統(tǒng)，DNS的查詢類型分為兩類，遞歸查詢和迭代查詢。從客戶端到本地DNS服務器是屬于遞歸查詢，而DNS服務器之間的交互查詢就是迭代查詢。

參考文獻

[1] 羅煒，王來志.淺析DNS的基本原理及工作流程[J].智能城市，2016 （10）：335.

[2] 楊龍.DNS服務器淺談[J].電腦知識與技術，2017（21）：38-39.

作者簡介

郭麗（1981-），女，山東聊城市人;畢業(yè)院校：曲阜師范大學，專業(yè)：計算機應用，學歷：研究生，現(xiàn)就職單位：北京信息職業(yè)技術學院，研究方向：計算機網(wǎng)絡技術。