域名服务器详解-计算机网络

提供分布式服务的域名系统，包含大量的不同种类的服务器。DNS中的服务器可以分为四类：根域名服务器、顶级域名服务器、权威域名服务器和本地域名服务器。

1.根域名服务器

这是最高层次的域名服务器。每个根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址。根域名服务器相当于整个域名系统的总入口。找到了根域名服务器，就意味着一定可以找到一个实际存在的域名，即会找到该域名和IP地址映射关系存放在哪里，从而肯定能完成对该域名的解析。

全世界的IPv4根域名服务器一共有13台。当然，一个根域名“服务器”并不仅由一个服务器构成，更准确地说应该由13套系统构成。每套系统包含多台分布在世界各地的服务器。

当域名解析工作需要向根域名服务器查询时，解析的请求报文会被转发到离这个DNS客户最近的根域名服务器，进入域名解析过程。这样可以保证对根域名服务器发起的每个查询，不会经过太长的网络路径，提高了查询速度，也减少了对互联网通信资源的占用。

2.顶级域名服务器

这些域名服务器负责管理本顶级域名下注册的所有二级域名。顶级域名服务器知道其下的每个二级域名对应的权威服务器地址。通过顶级域名服务器，将可以找到真正存储域名-IP映射关系的权威域名服务器。

3.权威域名服务器

在6.1.1节中介绍过，域名和IP地址的映射关系会被存储在域名管理机构管理的某一台服务器上。存储这些映射关系的就是权威域名服务器。

在某一台权威域名服务器上存储的映射信息，在域名层次树形上面的覆盖范围如图6-2所示。在图6-2（a）中，权威服务器存储的域名映射信息覆盖了一个二级域名之下的所有域名，即edu.cn这个二级域名之下的所有域名的映射信息都存储在这台权威域名服务器上。通过顶级域名服务器找到这台权威域名服务器后，此二级域名下面的所有域名映射关系都可以在此服务器上找到。

在图6-2（b）中，二级域名中的一个三级域名b.edu.cn及其下的域名信息从原来的权威域名服务器中分出来，存储在一个新的权威域名服务器中。在现实中，这种分化可能是因为机构的分化变迁，也可能是避免某一服务器负担过重的管理需要。原来的权威域名服务器肯定知道分出来的权威域名服务地址，也可以将分出来的权威域名服务器信息注册在顶级域名服务器上。

(www.xing528.com)

图6-2　域名的分区示意

每个权威域名服务器存储的域名，一般被称为一个区，区是一个二级域的子集或者真子集。在图6-2所示的域名层次树中可以看出，区的覆盖范围与二级域的关系，还可看到不同的区之间的关系。

若要寻找属于b.edu.cn这个区的域名映射关系，则先要通过顶级域名服务器定位该区上级的edu.cn区的权威域名服务器，在其上可以找到区b.edu.cn的权威服务器。

根域名服务器、顶级域名服务器和权威域名服务器构成了域名的分布式存储与检索系统。域名映射信息按域或者分区存储。要找到映射信息则需要通过根域名服务器到顶级域名服务器，再经过若干级的权威域名服务器获得。

在今天这样的大数据时代，域名系统的数据量和访问量并不会显得特别突出。整个域名系统是在互联网刚步入民用领域的20世纪80年代初期提出并开始建立的，堪称优良设计。

4.本地域名服务器

严格来说，本地域名服务器不属于域名服务器的层次系统。本地域名服务器既不长久存储域名与IP地址的映射关系，也不为逐级检索这种映射关系提供任何实质性的数据支持，甚至不属于任何的域名管理机构。但是，本地域名服务器对于一般用户更方便地使用域名系统以及对于整个互联网上的域名解析工作非常重要。

本地域名服务器一般由ISP提供，它的主要作用是要为一般用户查询域名映射提供代理服务。当用户通过ISP接入互联网时，无论是绝大多数情况的由ISP通过DHCP自动提供网络配置，还是自行配置网络，其中的“DNS服务器”项目所填写的内容就是本地域名服务器的地址。

如果没有本地域名服务器，当用户需要域名解析时，通常需要自行选择合适的域名服务器发送域名查询报文。这种处理过程对用户不够友好，而有了本地域名服务器后，操作就方便得多了。用户可以将查询请求直接交给本地域名服务器，由本地域名服务器代替用户来访问域名系统。此时，用户只需要等待本地域名服务器传回映射结果即可。

本地域名服务器会自己维持一个短期记录域名映射关系的域名缓存，通常，用户请求解析的域名大多可以在域名缓存中找得到。如果用户请求解析的域名在缓存中找不到，本地域名服务器就会访问域名系统，来获得该映射关系。获得映射关系后，本地域名服务器除了把映射结果通过应答报文返回用户，还把这个映射关系记入自身的域名缓存。这样，在接下来的一小段时间内，本地域名服务器不必访问域名系统就能应答用户解析该域名的请求。这个缓存中各个条目的典型生存时间为2天，超期的条目会自动作废。若要再解析，就需要本地域名服务器重新访问域名系统并更新缓存了。