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HOSTS.TXT HOSTS.TXT
DNS 198 www 205 Mail 268 ftp 342 Bbs 349 DNS 198 www 205 Mail 268 ftp 342 Bbs 349
BBS
HOSTS.TXT
DNS 198 www 205 Mail 268 ftp 342 Bbs 349
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6.4 代理技术
㈠域名系统的主要目标是：让管理分散化， 根域名服务器 这是通过代理来实现的。 cn域名服务器 ㈡代理包含： ①数据的分散化； ②管理 权的分散化（即允许下级服务器拥有 管理权）两层意思。 edu域名服务器 ㈢代理服务器的作用：负责维护该子域的 所有数据，父域中仅包含到这些子域 数据的指针。 ㈡未将子域代理出去的域名解析过程： ce结点 1 ①PKU结点向域名服务器发出要求获得 2 域名的IP解释请求； 3 ②域名服务器edu向PKU结点返回 ns结点 的IP地址； 4 pku结点 bupt结点 ③PKU结点用该IP地址向www服务器 Www服务器 发出请求； ac结点 ④ www服务器接受请示并 返回结果给PKU结点。 图6.5 未将子域代理出去的域名解析过程
IP与域名地址
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第六章 域名系统DNS
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9
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域名系统的历史 域名系统的结构 域名空间 代理技术 名字服务器 名字服务器解释过程 缓存技术 DNS的配置 名字服务器配置实例
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6.1 域名系统的历史

20世纪整个70年代，ARPANET规模小， 仅有几百台主机，用HOSTS.TXT包含所 有主机的名字到地址的映射等信息，并由 SRI-NIC这台主机向外散发，SRI工作人 员每周更新一至两次；但随着ARPANET 规模的增大， HOSTS.TXT文件变得越来 越大，HOSTS.TXT定期更新的工作就不 可能继续下去，这时HOSTS.TXT文件就 产生了以下一系列问题： ①通信量和负载：SRI-NIC在网络通信量 和处理负载上的开销已不能容忍； ②名字冲突：在HOSTS.TXT中不能有两 台相同名字的主机； ③一致性：在一个正在扩充之中的网络上 保持文件的一致性越来越困难。
FTP
MAIL
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Hosts.txt的改进及问题的解决
Βιβλιοθήκη 将整个网络的命名空间分成若干个 不同的网络“域”，每个域中均含 有自己独立的网络结点名与IP地址 的对应表； 分布式的数据管理，即将原来每个 IP结点都存放的一份HOSTS.TXT 数据文件，其内容按分层命名的方 式将全球的所有域名按层次结构分 成若干子数据文件，分别放在相应 的域名服务器中； 各个域名服务器处于在Internet网 上它们各自的域中，为本域的客户 机的请求提供服务，并到其他域名 服务器中获得相应的域名解释，并 将解释的结果返回给客户机。
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将子域代理出去的域名解析过程
※ 解析过程如下： 根域名服务器 ① PKU结点向域名服务器edu发出要 cn域名服务器 求获得域名的IP 解释请求； ② 服务器发觉所请求的地址不在本 edu域名服务器 区，于是返回bupt域名服务器的 IP地址； ③ PKU结点向bupt域名服务器查询 ce结点 1 的IP地址； ④ bunt服务器向PKU结点返回 2 bupt域名服务器 的IP地址； 3 ⑤ PKU用查询而得的IP地址向服务 4 ns结点 pku结点 5 器发出http请求； 6 ⑥bupt结点的www服务器接受请求， 并返回结果给PKU结点。 bupt结点Www服务器 ac结点
6.7 缓存技术


缓存的原理与作用：缓存技术是使整个查询过程加速的主要原因；名字服务 器在处理递归查询时，可能要进行多次查询才能找到答案，然而在这一过程 中名字服务器可以获得很多有关域名空间的信息，当名字服务器最终找到结 果后可将数据保存起来以备将来使用。 数据生存期（TTL）：是名字服务器对数据缓存所允许的时间长度。一旦生 存期到了，名字服务器必须丢弃缓存数据并从授权名字服务器中重新获取新 的数据。名字服务器不能永久地缓存数据，否则对授权名字服务器上数据的 改变就永远不会传到网络中的其他部分了。
HOSTS.TXT
DNS 198 www 205 Mail 268 ftp 342 Bbs 349
WWW HOSTS.TXT
DNS 198 www 205 Mail 268 ftp 342 Bbs 349
DNS
HOSTS.TXT
DNS 198 www 205 Mail 268 ftp 342 Bbs 349
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6.8 DNS的配置

以UNIX为例介绍如何配臵一套可运行的域名服务，在UNIX系统中， DNS是由BIND软件实现，BIND可以配臵成以下几种不同的方法运 行： ①惟转换程序系统：仅使用转换程序，并不运行名字服务器。 ②惟高速缓存服务器：可运行名字服务器软件，但没有数据库文件； 它从某个远程服务器取得查询答案后就放在高速缓存中。 ③主名字服务器：是特定域所有信息的权威信息源；它从域管理员 构建的本地磁盘文件中加载信息，该文件包含该服务器具有管理权 那部分域结构的最精确的信息，因此它可以回答对它的域的任何查 询。 ④辅助名字服务器：可从主服务器转移一整套域信息。区文件是从 主服务器中转移出来的，并作为本地磁盘文件存储在辅助服务器中， 因此在辅助服务器中也有一个所有域信息的完整拷贝，可以回答该 域的所有查询。
edu
缓存记录
edu •••
根名字服务器

本地名字 服务器
请求的IP地址
主机发出请求，服务 器先从缓存记录内查 找，如果有则返回； 如果没有则逐级查找， 查到后返回给源主机， 同时将记录保存在缓 存表中以备将来使用。
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区域传输：新增 数据由PM服务器 传给SM服务器 有新主机加入， PM服务器的数 据做相应更新
SM服务器 PM服务器 zsu名字服务器
新加入主机
bbs
新加入主机 ee cs
ipng
图6.9 区 传 输
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6.6 名字服务器解释过程





名字解释：名字服务器不但要能给出有关它们负责的区的数据，而且还要能够搜索 域名空间来找到它们没有权限的区数据，这一个过程称为名字解释。 根名字服务器的作用：根名字服务器知道所有高层域的名字服务器的位臵；一旦收 到域名查询后，将从根名字服务器开始查找具有该域名权限的下一层名字服务器的 地址和名字，一直下去将得到更靠近答案的信息或答案本身，所以根名字服务器显 然在解释过程中非常关键。 两种解释方法： ①递归解释：递归查询将绝大部分负担放在单一的名字服务器上，如果被杳询的名 字服务器不具备所要查询数据的权限，它将发送递归查询给其他的名字服务器，从 而迫使它们找到答案并将答案返回。 ②重复解释：名字服务器仅简单地将所知道的最好答案返回查询者既可，不需要额 外的查询。 地址到名字的映射：为了查找映射到给定地址的名字，在Internet域名空间中创 建了一个以地址作为索引的域名空间，称为In-addr.arpa域，该域中的结点以IP 地址表示， IP地址同域名一样是分层的，网络编号用点隔开的方式很像域名，网 络管理员可以据此划分地址空间，进一步划分出编号空间。 反向查询：收到域名查询的名字服务器将搜索其所有的本地数据，如果找到的话返 回该索引相关域名，如果找不到数据，则放弃。缺点是不能保证总能得到答案。 13 韶关学院计算机系程细柱
图6.2 分布式数据管理
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6.2 域名系统的结构



数据存储方式及管理机制：域名系 “ ” 统为一个分布式数据库，它使本地 负责控制整个数据库中的部分段， 每一段中的数据通过客户机/服务 cn 器模式在整个网络上均可存取；每 us ca jp 个域分别由不同的组织进行管理。 ac edu 数据库结构：DNS的数据库的结构 cnc bupt ict 是一个把“根”放在顶端的反向树， mimi ns ce 树中每一节点表示整个数据库中的 ns 一个域，每个域又可以进一步划分 成子域。 dong jian 该结构优点：解决了HOSTS.TXT 中所存在的问题，如名字的层次化 图6.3 名字结构 结构就不容易犯名字冲突这种错误。
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1. 名字服务器的工作过程


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名字服务器的工作过程分为以下几骤： ① ①监听，即监听来自客户机的请求。 ⑥ ⑦ ②根据客户请求提供服务。 ② ④ ③返回结果。 ③ ⑤ 缓存 注：监听和返回结果都用53H口。 数据库 具体过程如右图： ①名字服务器收到客户机发来的查询； ②服务器解开数据包，发现是关于本域数据的查询，因而进行相应 的处理----查找本地数据库； ③在本域数据库查找到数据以后，返回给源主机； ④若所查询的是非本域数据，则服务器先到缓存中查找； ⑤若从缓存中查找到了所需数据，返回该数据给源主机； ⑥若在缓存中也查找不到所需数据，则取得DNS配臵文件中设臵的 参考服务器或根服务器的地址； ⑦返回参考服务器或根服务器的地址。
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6.5 名字服务器


名字服务器：存储 有关域名空间信息 的程序；它是一个 在后台时时运行的 守护程序，随时监 听来自客户的请求； 它具有部分域名空 间（称为区）的完 整信息。 区：就是域中除去 代理出去的子域所 含有的域名和数据 之后余下的部份。
cn ac nq edu
当子树增长到足够庞大时， 为减轻上一级服务器的负 担，将部份结点代理出去， Cn区=cn结点+ac子树 设立下级域。 Cn域=cn结点+ac子树+nq子树+edu子树