本章重点：

理解互联网环境dns解析原理
搭建内网环境下的 dns服务器

一、DNS 概述

1. DNS系统

DNS （Domain Name System），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。

2. 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

3. DNS端口号

dns tcp 53端口作用：主从复制
dns udp 53端口作用：解析

dhcp使用 udp 67、68

4. DNS分布式数据结构

互联网dns解析经历了三个发展阶段

分散式：使用文件记录
集中式：使用单台服务器集中解析
分布式：每台服务器只负责一部分解析任务

域名的组成：

域名级数是指一个域名由多少级组成，域名的各个级别被“.”分开，所有的域名必须以点（.）结尾

根域名：最右边的"."就是根域名，通常省略不写。
一级域名：又称顶级域名，常见的有".com"、".org"、".net"、".cn"等。
二级域名，就是在一级域名前再加一级，如".baidu.com"。
三级域名等等，以此类推，最多可达到127级域名
主机名

5. DNS服务器类型

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

6. DNS查询方式

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。

递归、迭代.png .

7. 本地 hosts 文件

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。

Linux系统中 hosts文件位置：/etc/hosts （保存主机名与IP地址的映射记录）

hosts 文件和DNS服务器对比：

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优先级最高，直接访问文件里的地址）

hosts 文件只对当前的主机有效
hosts 文件可减少DNS查询过程，从而加快访问速度

8. 域名解析过程（互联网环境dns解析原理）

用户在网页地址栏输入 www.baidu.com 后，Linux系统中的DNS域名解析过程：

先去看本机 /etc/hosts 文件中是否有 www.baidu.com 的地址，如果有（递归查询）就直接访问；
如果没有，迭代查询去问你自己设置的dns服务器，由运营商提供，如果有就直接反馈；
如果没有，直接去问根服务器，根域服务器无法解析 www.baidu.com ，会透露一个信息给你，让你去问一级域服务器；
一级域服务器无法解析 www.baidu.com ，会透露一个信息给你，让你去问二级域服务器；
以此类推，最后有一台权威服务器会告诉你具体的ip地址，然后反馈给用户。

二、DNS服务程序——BIND（搭建内网环境下的 dns服务器）

1. BIND概述

目前使用最为广泛的DNS服务软件是BIND（Berkeley Internet Name Domain）。

BIND支持现在绝大多数的操作系统（Linux，UNIX，Mac，Windows）。

BIND服务的名称为named。

BIND配置文件：

/etc/named.conf : 主配置文件
/etc/named.rfc1912.zones : 区域配置文件，你想解析的域名要在这个文件中指明
/var/named/* ：数据库配置文件，指明了域名和ip地址的一一对应关系
/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

2. 主配置文件

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

主配置文件.png .

3. 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

区域配置文件.png .

4. 数据库配置文件

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/lkk.com.zone。

配置文件格式解析：

name              [TTL]            IN          rr_type             value
域名               缓存             Internet协议 资源类型              值

1. TTL可从全局继承缓存时间
2. 使用 "@" 符号可用于引用当前区域的域名
3. 同一个名字可以通过多条记录定义多个不同的值；此时DNS服务器会以轮询方式响应
4. 同一个值也可能有多个不同的定义名字；通过多个不同的名字指向同一个值进行定义；此仅表示通过多个不同的名字可以找到同一个主机

区域解析库：由众多资源记录RR(Resource Record)组成

记录类型： SOA, NS,A, AAAA, CNAME, PTR, MX

4.1 SOA记录

SOA（Start Of Authority）起始授权记录，规定了属性以及一些设置。所有的数据库文件的第一条记录必须是SOA。

$TTL 1D  （统一的ttl定义1天，不写D 是秒）
@      IN SOA  @  rname.invalid. (
                                      0       ; serial     #数据库版本，从服务器 用来判断是否需要重新下载数据库文件
                                      1D      ; refresh    #刷新时间 拉取时间
                                      1H      ; retry      #失败后一个小时 后再试一次
                                      1W      ; expire     #过期时间，老是拉取不了，1周以后过期
                                      3H )    ; minimum    #老是去查错误的解析地址，3小时内的缓存下，用户再查直接返回

4.2 NS记录

NS（Name Server）：专用于标明当前区域的DNS服务器，服务器类型为域名服务器。

        NS      master
master  A       127.0.0.1
#这两条记录在一起，指明了谁是主域名服务器

        NS      slave
slave   A       127.0.0.2
#这两条记录在一起，指明了谁是从域名服务器
对NS记录而言，任何一个ns记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录

SOA记录与NS记录的区别：
NS记录表示域名服务器记录，用来指定该域名由哪个DNS服务器来进行解析；
SOA记录设置一些数据版本和更新以及过期时间等信息。

4.3 A记录

A（internet Address）：IPV4正向解析，将域名解析成IP地址。

AAAA（FQDN）：IPV6 正向解析

www.lkk.com. IN A 1.1.1.1    #把www.lkk.com.解析成1.1.1.1
域名要写全！ 或者只写主机名www

避免用户写错名称时给错误答案，可通过泛域名解析进行解析至某特定地址
*   IN  A 5.5.5.5     # *代表泛域名
@   IN  A 6.6.6.6     # @代表不需要名字

4.4 PTR记录

反向解析，将ip地址解析为域名

name: IP，有特定格式，把IP地址反过来写，1.2.3.4，要写作4.3.2.1；而且有特定后缀：in-addr.arpa.，所以完整写法为：4.3.2.1.in-addr.arpa.

3.2.1.in-addr.arpa. IN PTR www.kgc.org.
#如1.2.3为网络地址，可简写成：4 IN PTR www.kgc.com

4.5 CNAME别名记录

CNANE别名记录允许将多个名字映射到同一台计算机

ftp  IN CNAME  www                 #CNAME使用别名，ftp 是www的别名

5. 实验：构建主域名服务器（正向解析）

实验步骤：

关闭防火墙和selinux；安装主软件和配置包管理软件；
修改网卡配置文件，将DNS服务器地址改为本机地址；然后启动服务并验证是否修改成功；

 [root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
 [root@localhost ~]# setenforce 0
 [root@localhost ~]#yum  install bind bind-utils -y 
 
 [root@localhost ~]#  vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  
DNS1=172.16.235.55 

[root@localhost ~]#  systemctl restart network
[root@localhost ~]#  cat /etc/resolv.conf 
# Generated by NetworkManager
nameserver 172.16.235.55

修改主配置文件 /etc/named.conf ，允许DNS服务器监听所有IP地址，允许所有客户端查询；

[root@localhost ~]#  vim /etc/named.conf
options {
//      listen-on port 53 { 127.0.0.1; };         #注释掉，或者改为any
        listen-on-v6 port 53 { ::1; };
        directory       "/var/named";
        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     { localhost; };          #注释掉，或者改为any

修改区域配置文件 /etc/named.rfc1912.zones ，设置正向解析区域；

[root@localhost ~]#  vim /etc/named.rfc1912.zones 
zone "lkk.com" IN {             //定义要解析的域名
        type master;            //定义区域类型为master
        file "lkk.com.zone";    //设置对应的正向解析数据库文件
};

建立正向解析区域数据库配置文件 lkk.com.zone，并修改配置；

[root@localhost ~]#  cd /var/named/
[root@localhost named]#  ls
data  dynamic  named.ca  named.empty  named.localhost  named.loopback  slaves
[root@localhost named]#  cp -a named.localhost lkk.com.zone        #保留权限的复制配置文件模板
[root@localhost named]#  vim lkk.com.zone    #修改数据库配置文件
$TTL 1D
@       IN SOA  master.lkk.com. rname.invalid. (
                                        0       ; serial
                                        1D      ; refresh
                                        1H      ; retry
                                        1W      ; expire
                                        3H )    ; minimum
        NS      master
master  A       172.16.235.55
www     A       172.16.235.100

配置完成后开开启 named 服务，并验证正向解析是否成功。

[root@localhost named]#systemctl start named  #开启named服务

[root@localhost named]#  host www.lkk.com     #正向解析www.lkk.com对应的IP
www.lkk.com has address 172.16.235.100        #实验成功

补充命令：

检查启动文件格式：
- named-checkconf
- named-checkzone lkk.com /var/named/lkk.com.zone
重新加载DNS服务：rndc reload

6. 主从复制

主从复制，就是把主服务器上的区域数据库文件复制到从服务器中

实验一：
主服务器地址：172.16.235.55
从服务器地址：172.16.235.101   

#主服务器（7-1）配置
[root@localhost ~]#  vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33    #修改网卡配置文件
DNS1=172.16.235.55    #主服务器地址
DNS2=172.16.235.101    #从服务器地址

[root@localhost ~]#  systemctl restart network

[root@localhost ~]# vim /etc/named.rfc1912.zones
zone "kgc.com" IN {
        type master;
        file "kgc.com.zone";
        allow-transfer { 172.16.235.101; };  #添加从服务器的地址
};



###从服务器（7-2）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 ~]# vim /etc/named.conf      #修改主配置文件两段改成any
listen-on port 53 { any; };
allow-query     { any; }; 

[root@localhost ~]# vim /etc/named.rfc1912.zones  #添加从服务器的配置文件
zone "kgc.com" IN {
        type slave;     #类型为 从 
        file "slaves/kgc.com.zone";   #文件地址在/var/named/slaves/ 下
        masters { 172.16.235.55; };  #申明主服务器的地址
};

[root@localhost ~]# systemctl start named   #配置好后再启动


###验证
[root@localhost named]# systemctl stop named   #停用主服务器的named服务
[root@localhost named]# host  www.kgc.com      #验证从服务器的正向解析功能
www.kgc.com has address 172.16.235.100
[root@localhost named]# dig  www.kgc.com       #查看配置信息，可以看到是从服务器在解析ip

实验二：如何拉取？

[root@localhost named]#  vim kgc.com.zone
$TTL 1D
@       IN SOA  master.kgc.com. admin.kgc.com. (
                                        *1*       ; serial    #同步需要修改 版本
                                        1D      ; refresh
                                        1H      ; retry
                                        1W      ; expire
                                        3H )    ; minimum
        NS      master
        NS      slave1
master  A       172.16.235.55
*slave1*  A     172.16.235.101       #添加从服务器
www     A       172.16.235.100

三、解析工具

dig

host

nslookup

Linux网络——DNS域名解析服务