网络服务之DNS域名解析服务

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DNS简介

DNS名词介绍

域名系统(英文:Domain Name System,缩写:DNS),使用应用层协议,是互联网的一项服务。 它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库,能够使人更方便地访问互联网。

简单来说就是:把域名转换成网络可以识别的ip地址,再通过IP地址访问主机。 这种由文字组成的名称,显而易见要更容易记忆。

每一台 DNS 服务器都只负责管理一个有限范围(一个或几个域)内的主机域 名和 IP 地址的对应关系,这些特定的 DNS 域或 IP 地址段称为 zone(区域)。 当前,对于每一级域名长度的限制是63个字符,域名总长度则不能超过253个字符。

默认端口:

  • 连接DNS服务器,使用TCP协议的53端口。

  • DNS服务器进行解析,使用UDP协议的53端口。

DNS系统的作用

  • 正向解析:根据域名查找对应的IP地址
  • 反向解析:根据IP地址查找对应的域名

DNS系统类型

缓存域名服务器

  • 也称为DNS高速缓存服务器
  • 通过向其他域名服务器查询获得域名-->IP地址记录
  • 将域名查询结果缓存到本地,提高重复查询时的速度

主域名服务器

  • 特定DNS区域的权威服务器,具有唯一性
  • 负责维护该区域内所有域名-->IP地址的映射记录
  • 需要自行建立所负责区域的地址数据文件

从域名服务器

  • 也称为辅助域名服务器,是对主域名服务器的热备份

  • 其维护的域名-->IP地址记录来源于主域名服务器

  • 需要从主域名服务器自动同步区域地址数据库

DNS的查询方式(递归查询和迭代查询)

递归查询

  • 主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。
  • 如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询的域名的IP地址,那么本地域名服务器就以DNS客户的身份,向其它根域名服务器继续发出查询请求报文(即替主机继续查询),而不是让主机自己进行下一步查询。在域名服务器查询期间,客户机将完全处于等待状态。
  • 因此,递归查询只会返回两种信息:要么是所要查询的IP地址,要么是查询失败。

迭代查询

  • 本地域名服务器向根域名服务器的查询是迭代查询。
  • 当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文后,要么给出所要查询的IP地址,要么告诉本地服务器:“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。下一个服务器收到请求后也是如此,要么返回IP,要么告诉本地域名服务器下一步去找谁。 即本地域名服务器按照提示的指引依次查询, 直到返回查询的结果为止 。

递归查询和迭代查询的特点:

  • 递归查询:主机只发出一次请求,要求对方给出最终结果。返回的结果只有两种:查询成功或查询失败。

  • 迭代查询:主机需要发起多次请求,返回的是所需IP地址或最佳查询地址。

本地主机映射文件hosts

/etc/hosts 文件,保存主机名与IP地址的映射记录。

hosts —— the static table lookup for host name(主机名查询静态表)。 hosts文件是Linux系统上一个负责ip地址与域名快速解析的文件,以ascii格式保存在/etc/目录下。hosts文件包含了ip地址与主机名之间的映射,还包括主机的别名。

默认情况下,系统首先从hosts文件查找解析记录

hosts 文件的优先级高于DNS服务器,这是由 /etc/nsswitch.conf 文件规定的

hosts 文件只对当前的主机有效

hosts文件位置:

 Linux系统:/etc/hosts
 ​
 Windows系统:c/windows/system32/drivers/etc/hosts

查看 /etc/hosts 文件:

  [root@localhost ~]# cat /etc/hosts
  127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
  ::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
  119.75.218.70   www.baidu.com

域名的解析过程

  • 客户机先去查找本机的/etc/hosts 文件,看文件中是否存在该域名和IP地址的映射记录。如果有就调用,没有就进行下一步。

  • 客户机请求本地域名服务器(LDNS)来解析这个域名,主机要求本地域名服务器直接返回最终结果。在返回结果之前,客户机将完全处于等待状态,不再二次请求。统一由本地域名服务器向各级域名服务器转发请求。

  • 本地域名服务器收到客户机的请求后,先查询自己的缓存信息,如果有这个域名的映射记录则返回结果,没有则进行下一步。

  • 本地域名服务器请求根域名服务器解析这个域名,根域名告诉本地域名服务器去找对应的一级域名服务器。

  • 本地域名服务器请求一级域名服务器解析这个域名,一级域名服务器告诉它去找对应的二级域名服务器。

  • 本地域名服务器请求二级域名服务器解析这个域名,二级域名服务器告诉它去找对应的子域名服务器。

  • 本地域名服务器请求子域名服务器解析这个域名,子域名服务器返回对应的IP地址。

  • 本地域名服务器将IP地址记录到缓存中,并返回给客户机。客户机根据收到的IP地址访问该网站。

开启centos的DNS的缓存

CentOS默认没有启用DNS客户端缓存,安装nscd(NameServiceCacheDaemon,名称服务缓存守护进程)包可以支持DNS缓存功能减少DNS服务器压力,提高DNS查询速度
[root@local ~]#yum -y install nscd
[root@local ~]#systemctl enable --now nscd

#查看缓存统计信息
[root@local ~]#nscd -g

#清除DNS客户端缓存
[root@local ~]#nscd -i hosts

BIND服务

BIND服务器端程序

  • 主要执行程序:/usr/sbin/named
  • 默认监听端口:53
[root@localhost ~]# yum -y install bind  #安装bind软件包
先查看需要修改的配置文件所在路径
[root@localhost ~]# rpm  -qc  bind                 #查询bind软件配置文件所在路径
/etc/named.conf                #主配置文件
/etc/named.rfc1912.zones       #区域配置文件
/var/named/named.localhost     #区域数据配置文件(模板文件,不可直接在原文件进行更改)
/var/named/named.ca            #根域配置文件  

BIND服务控制

  • systemctl [status|start|stop|restart] named.service
  • rndc reload 重新加载DNS服务

主配置文件(全局配置文件)

BIND服务的主配置文件位于: /etc/named.conf

  • 设置DNS服务器的全局参数
  • 包括监听地址和端口、区域数据文件存放的目录等
  • 使用 options{......}; 的配置段
options  {
    listen-on port 53 { 192.168.91.105; };     #监听53端口Ip地址(DNS服务器的IP))使用提供服务的本地IP,也可用any表示所有
    listen-on-v6 port 53 {::1; };             #ipv6行如不使用可以注释掉或者删除
    directory  "/var/named";                  #/var/named 是区域数据文件的默认存放位置
    dump-file  "/var/named/data/cache_dump.db";  #域名缓存数据库文件的位置
    statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt"; #状态统计文件的位置
    memstatistics-file "/var/named/data/named_mem_stats.txt";  #内存统计文件的位置
    allow-query { any; };    #允许使用本DNS解析服务的网段,也可用any,代表所有网段都可访问
    .....
}  

区域配置文件

区域配置文件位于:/etc/named.rfc1912.zones

  • 设置本服务器提供域名解析的特定DNS区域
  • 包括域名、服务器角色、数据文件名等
  • 使用 zone "区域名" IN{......}; 的配置段

区域数据库文件(zone文件)

BIND服务的区域数据库文件位于/var/named/ 目录下,具体文件名由管理员定义。一般格式为/var/named/域名.zone,例如:/var/named/yuji.com.zone。

资源记录

  • $TTL(Time To Live,生存时间): 表示DNS记录在DNS服务器上的缓存时间,默认单位秒。

  • @:表示当前域名。

  • IN:表示使用 Internet 协议。

  • SOA(Start Of Authority,授权信息开始):表示解析方式。

  • 分号 ";" 开始的部分表示注释信息

  • NS记录:域名服务器记录(Name Server)。

  • MX记录:邮件交换记录(Mail Exchange)。

  • A记录:地址记录(Address)。用来指定主机名(或域名)对应的IP地址记录。用于正向解析。

  • CNANE:别名记录。 这种记录允许您将多个名字映射到同一台计算机。

  • PTR: 指针记录 (Pointer Record) ,用来指定IP地址对应的域名。用于反向解析。

构建主域名服务器之正向解析

实验思路:

  1. 关闭防火墙和selinux。
  2. 确认本机网络地址、主机映射,将DNS服务器改为本机IP。
  3. 安装BIND软件包。
  4. 编辑主配置文件named.conf,允许DNS服务器监听所有IP地址,允许所有客户端查询。
  5. 编辑区域配置文件/etc/named.rfc1912.zones文件,设置正向解析区域。
  6. 建立正向解析区域数据文件yuji.com.zone。
  7. 重新启动named服务,或重载配置。验证正向解析是否成功。

编辑主配置文件/etc/named.conf。并启动服务。

第一步:把options选项中的侦听IP(127.0.0.1)改为any。允许DNS服务器监听所有IP地址。

第二步:把allow-query 后面的localhost改为any。允许所有客户端查询。

第三步:启动named服务。

 [root@localhost ~]# vim /etc/named.conf
 ----------------------------------
 options {
         listen-on port 53 { any; };        //允许DNS服务器监听所有IP地址
         listen-on-v6 port 53 { ::1; };
         directory       "/var/named";      //设置区域数据库文件的默认存放地址
         dump-file       "/var/named/data/cache_dump.db";
         statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt";
         memstatistics-file "/var/named/data/named_mem_stats.txt";
         recursing-file  "/var/named/data/named.recursing";
         secroots-file   "/var/named/data/named.secroots";
         allow-query     { any; };        //允许所有客户端查询
         
 [root@localhost ~]# systemctl start named       //启动named服务

编辑区域配置文件/etc/named.rfc1912.zones文件,设置正向解析区域。

定义正向DNS区域,设置对应的正向解析数据库文件为yuji.com.zone。

 [root@localhost ~]# vim /etc/named.rfc1912.zones
 -------------------------------------------
 zone "yuji.com" IN {                     //定义正向DNS区域
         type master;                     //定义区域类型为master
         file "yuji.com.zone";            //设置对应的正向解析数据库文件
         allow-update { none; };
 };

建立正向解析区域数据库文件yuji.com.zone

第一步:进入/var/named/ 目录,拷贝named.localhost文件并改名为yuji.com.zone。

第二步:编辑yuji.com.zone文件,设置每个域名对应的IP地址记录。

第三步:检查文件是否存在语法错误。

 [root@localhost ~]# cd /var/named
 [root@localhost named]# ls
 data  dynamic  named.ca  named.empty  named.localhost  named.loopback  slaves
 [root@localhost named]# cp -p named.localhost  yuji.com.zone
 [root@localhost named]# vim yuji.com.zone
 $TTL 1D
 @       IN SOA  master admin.yuji.com. (
                                         0       ; serial
                                         1D      ; refresh
                                         1H      ; retry
                                         1W      ; expire
                                         3H )    ; minimum
 ​
         NS  master                     //当前区域的DNS服务器名称      
 master  IN    A     192.168.91.105      //记录DNS服务器master的IP地址
             MX 10   mail.yuji.com      //MX为邮件交换记录,数字越大优先级越低
             MX 20   mail2.yuji.com     //MX为邮件交换记录,数字越大优先级越低
 mail    IN    A     192.168.91.103     //记录正向解析mail.yuji.com对应的IP
 mail2   IN    A     192.168.91.104     //记录正向解析mail2.yuji.com对应的IP
 www     IN    A     192.168.91.101     //记录正向解析www.yuji.com对应的IP
 ftp     IN    A     192.168.91.102     //记录正向解析ftp.yuji.com对应的IP
 web     IN   CNAME   WWW               //CNAME使用别名,web是www的别名
 *       IN    A     192.168.91.100     //泛域名解析,*表示任意主机名。泛域名有优先级,从上而下匹配。
 ​
 [root@localhost named]# named-checkzone yuji.com yuji.com.zone   //进行语法检查
 zone yuji.com/IN: loaded serial 0
 OK

重新启动named服务,或重载配置。验证正向解析是否成功。

 [root@localhost named]# systemctl restart named     //重启named服务
 [root@localhost named]# host www.yuji.com     //正向解析www.yuji.com对应的IP
 www.yuji.com has address 192.168.91.101
 [root@localhost named]# host ftp.yuji.com     //正向解析ftp.yuji.com对应的IP
 ftp.yuji.com has address 192.168.91.102
 [root@localhost named]# host new.yuji.com     //正向解析new.yuji.com对应的IP
 new.yuji.com has address 192.168.91.100

构建主域名服务器之反向解析

  1. 编辑/etc/named.rfc1912.zones文件,设置反向解析区域。
  2. 建立反向解析区域数据文件nan.com.zone。
  3. 重新启动named服务,或重载配置。验证反向解析是否成功。

(注:修改DNS服务器,安装BIND软件包,编辑主配置文件named.conf,都已在前一个实验操作过,故无需二次操作)

实验步骤:

1.编辑区域配置文件,设置反向解析区域
 [root@localhost ~]# vim /etc/named.rfc1912.zones
 --------------------------------------
 zone "91.168.192.in-addr.arpa" IN {    //设置反向解析区域
         type master;                   //定义区域类型为主服务器
         file "nan.com.zone";           //设置队友的反向解析区域数据库文件
         allow-update { none; };
 };
 ​
 2.复制模板文件,建立反向解析区域数据文件nan.com.zone。
 [root@localhost ~]# cd /var/named
 [root@localhost named]# ls
 data     named.ca     named.localhost  slaves
 dynamic  named.empty  named.loopback   yuji.com.zone
 [root@localhost named]# cp -p  named.localhost  nan.com.zone   //复制反向解析文件
 [root@localhost named]# vim nan.com.zone
 $TTL 1D
 @       IN SOA  master admin.nan.com. (
                                         0       ; serial
                                         1D      ; refresh
                                         1H      ; retry
                                         1W      ; expire
                                         3H )    ; minimum
               NS        master          //当前区域的DNS服务器名称
 master  IN     A      192.168.91.105     //记录DNS服务器的IP地址
 200     IN    PTR     www.nan.com       //记录反向解析192.168.91.200对应的IP地址
 201     IN    PTR     ftp.nan.com       //记录反向解析192.168.91.201对应的IP地址
 
 [root@localhost named]# named-checkzone nan.com nan.com.zone    //进行语法检查
 zone nan.com/IN: loaded serial 0
 OK
 ​
 3.重新启动named服务。验证反向解析是否成功。
 [root@localhost named]# systemctl restart named    //重新启动named服务
 [root@localhost named]# host 192.168.91.200     //反向解析192.168.91.200对应的域名
 200.72.168.192.in-addr.arpa domain name pointer www.nan.com.
 [root@localhost named]# host 192.168.91.201     //反向解析192.168.91.201对应的域名
 201.72.168.192.in-addr.arpa domain name pointer ftp.nan.com.

构建从域名服务器

从服务器的配置
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# yum install bind bind-utils.x86_64 -y #从服务器先安装bind软件
[root@localhost etc]# vim /etc/named.conf #两段改成any
listen-on port 53 { any; };
allow-query     { any; }; 
[root@localhost etc]# vim /etc/named.rfc1912.zones #添加从服务器的配置文件
zone "kgc.com" IN {
        type slave;#类型从
        file "slaves/kgc.com.zone"; #文件地址在/var/named/slaves/ 下
        masters { 192.168.91.105; };#申明主服务器的地址
};
[root@localhost etc]# ls /var/named/slaves
kgc.com.zone
[root@localhost etc]# systemctl start named #主服务器配置好后再启动
主服务器配置
[root@localhost etc]# vim /etc/named.rfc1912.zones
zone "kgc.com" IN {
        type master;
        file "kgc.com.zone";
        allow-transfer { 192.168.91.107; };添加从服务器的地址
};
[root@localhost etc]#rndc reload
[root@192 named]# vim /etc/resolv.conf    ---要把从服务器DNS地址也配到主上面
nameserver 192.168.91.105
nameserver 192.168.91.107