1.3域名管理與域名的解析原理1.3.1DNS 域為了方便對Internet 上眾多的主機名進行管理，在DNS 系統(tǒng)中引入了域的概念。一個域表示一組邏輯相關(guān)的計算機的組合，可以按地區(qū)、行業(yè)或機構(gòu)對計算

1.3域名管理與域名的解析原理

1.3.1DNS 域

為了方便對Internet 上眾多的主機名進行管理，在DNS 系統(tǒng)中引入了域的概念。一個域表示一組邏輯相關(guān)的計算機的組合，可以按地區(qū)、行業(yè)或機構(gòu)對計算機進行分組，所劃分出來的每個組都可形成DNS 的一個域。DNS中的域類似人類社會的各種組織關(guān)系，例如，一個地區(qū)、一個大學(xué)等就相當(dāng)于人類的一個域，它們定義了一些人群的一種組合關(guān)系。人類的組織關(guān)系可以按照一定的層次結(jié)構(gòu)進行劃分，例如，“中國·湖北·武漢”表示的就是一種層次結(jié)構(gòu)。DNS的域名也是按照層次結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的，每層之間使用點（.）進行分隔，且層次關(guān)系是按從右到左的順序來指定的，即層次中的最高級別的域名位于最右邊，例如，可以將“中國的湖北省下面的武漢市”這個機構(gòu)的計算機所屬的域命名為“wh.hb.cn”，其中“cn”代表整個“中國”的域名，“hb”代表中國的湖北省的域名，“wh”則代表湖北省下的武漢市的域名。由于“cn”位于域名中的最高級別，所以被稱之為頂級域名，“hb”是“cn”的子域，屬于二級域名，“wh”則是“hb”的子域，屬于三級域名。

計算機的主機名就是在它所屬的域名前增加一個不含點（.）的本地名稱組成的，本地名稱與域名之間也是用點（.）進行分隔的，例如，主機名“www.hb.wh.cn”表示隸屬于“hb.wh.cn”域中的一臺本地名稱為“www”的計算機?？梢?，DNS 中的域是一種按計算機的名稱進行分組的機制，通過主機名的后綴部分就可以知道計算機所屬于的域，只要兩臺計算機的后綴名稱相同，它們就屬于同一個域。

1.3.2DNS 域的管理

主機名不能由用戶自己隨意設(shè)置，否則，人們就可以讓自己的計算機隨意加入到某個域中，Internet豈不出現(xiàn)混亂。Internet上的DNS 域的管理有著一套嚴(yán)格的規(guī)則：

—每個域都需要有一臺DNS 服務(wù)器對其進行管理，要想讓某臺計算機加入到某個域中，必須征得域管理員的同意后，再由域管理員在管理該域的DNS 服務(wù)器上注冊這臺計算機的IP 地址和主機名。提示：雖然每個域都需要有一臺DNS 服務(wù)器對其進行管理，但是為了節(jié)省資源，可以讓一臺DNS 服務(wù)器來兼管多個域，但從邏輯上講，仍然相當(dāng)于每個域都有一臺自己的DNS 服務(wù)器對其進行單獨管理。

—一個域的DNS 服務(wù)器只負(fù)責(zé)管理直屬于這個域的每個主機名與其IP 地址的映射關(guān)系，而不負(fù)責(zé)管理其子域中的主機名與IP 地址的映射關(guān)系，例如，“www.it315.org”、“ftp.it31

5.org”、“blog.it315.org”等主機名都由管理域“it315.org”的DNS 服務(wù)器進行管理，而不能由管理域“org”的DNS 服務(wù)器進行管理。

—每個子域都必須在其直接父域的DNS 服務(wù)器上注冊該子域的名稱和該子域的DNS 服務(wù)器的IP 地址，也就是說，在父域的DNS 服務(wù)器上除了要注冊屬于該域的所有主機的信息外，還要注冊屬于該域的所有直接子域的域名及管理子域的DNS 服務(wù)器的IP 地址。例如，必須在管理域“org”的DNS 服務(wù)器注冊子域“it315.org”和管理子域“it315.org”的DNS 服務(wù)器的I P 地址后，域名“it315.org”才能真正被外界所認(rèn)可。

—為了方便對頂級域名的統(tǒng)一管理，在頂級域名之上其實還有一個根域名，根域名用點（. ）表示，例如，“www.it315.org”也可以寫為“www.it315.org.”，“www.it315.org.”中的最后的那個點（. ）就表示根域名。帶有根域名部分的主機名或域名才是一個完整的域名，被稱為完全限定域名（Fully Qualified Domain Name ，F(xiàn)QDN ）。為了方便應(yīng)用，在很多情況下都可以省略完全限定域名中的最后那個點（. ），所以造成了大家平?？吹降挠蛎蛑鳈C名都是那種不帶根域名部分的簡寫形式。事實上，我們也可以使用完全限定域名來訪問一臺計算機機，例如，在操作系統(tǒng)的命令行窗口中執(zhí)行“pingwww.it315.org.”命令，或在瀏覽器中訪問“http://www.it315.org.”，都能得到正確的響應(yīng)結(jié)果。Internet 中的根域名由InterNIC （國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心）集中管理，頂級域名和其下的域名則由擁有該域名的組織、公司和個人自己管理。如果要注冊一個頂級域名，必須向InterNIC 申請，以便在管理根域名的DNS

服務(wù)器中注冊該頂級域名和該頂級域的DNS 管理服務(wù)器地址；如果要注冊一個二級域名，則必須向該二級域名所屬的頂級域名的管理機構(gòu)申請，例如，要想注冊“it315.cn”這個域名，則必須向管理“cn”這個頂級域名的機構(gòu)（CNNIC ，中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心）申請，以便在管理“cn”域的DNS 服務(wù)器中注冊“it315.cn”這個域名和“it315.cn”域的DNS 管理服務(wù)器地址。

1.3.3域名的解析原理

按層次結(jié)構(gòu)來組織和表示域名，不僅方便了人們閱讀和記憶域名，而且還為域名解析提供了很好的分布式管理手段。當(dāng)客戶機通過一臺DNS 服務(wù)器查詢某個主機名所對應(yīng)的IP 地址時，該DNS 服務(wù)器首先檢測客戶機所請求的主機名是否屬于自己所管理的域或子域，如果是，則檢索自己的數(shù)據(jù)記錄或向子域的DNS 管理服務(wù)器查詢，然后將結(jié)果信息返回給客戶機。如果DNS 服務(wù)器發(fā)現(xiàn)客戶機所請求的主機名不屬于自己所管理的域或子域，它將向管理根域的DNS 服務(wù)器查詢主機名中的頂級域名的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址，再由頂級域名的DNS 管理服務(wù)器查詢二級域名的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址，依次遞推，直到找到最低級別的域的DNS 管理服務(wù)器，最后再通過這個最低級別的域的DNS 管理服務(wù)器查詢出主機名所對應(yīng)的IP 地址。圖1.14是客戶機查詢主機名“www.wh.hb.cn”的IP 地址的過程。

從圖1.14中可以看到，主機名的解析過程是從根域的DNS 管理服務(wù)器開始逐一往下查詢的。DNS查詢服務(wù)器必須知道根域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址，所以，根域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址必須是固定不變和完全對外公開的。只要查詢InterNIC（國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心）的網(wǎng)站，就很容易知道根域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址，由于根域的DNS 管理服務(wù)器的訪問量非常大，所以，InterNIC 維護著多臺根域DNS 管理服務(wù)器，它們被分散在不同的國家和地區(qū)，以便全球的計算機可以就近訪問。事實上，在安裝任何一種DNS 服務(wù)器程序時，它都會提供一個初始文件，這個文件中就包含了根域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址。另外，從圖1.14中的從上往下的查詢過程中也可以看到，父域的DNS 管理服務(wù)

器必須知道子域的DNS 管理服務(wù)器，這就是為什么必須在父域的DNS

管理服務(wù)器中注冊子域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址的原因。

在圖1.14中，當(dāng)DNS 服務(wù)器接收到子域中的主機名的查詢請求時，它直接將子域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址返回給查詢者，然后由查詢者自己再向子域的DNS 管理服務(wù)器進行查詢。除了這種方式之外，也可以將DNS 服務(wù)器設(shè)置成按另外一種方式進行工作，當(dāng)它接收到子域中的主機名的查詢請求時，不是直接將子域的DNS 管理服務(wù)器的IP 地址返回給查詢者，而是主動向子域的DNS 管理服務(wù)器發(fā)出查詢請求，得到子域的DNS 管理服務(wù)器返回的結(jié)果后，再將結(jié)果返回給查詢者，如圖1.15所示。

為了提高域名解析的效率，DNS查詢服務(wù)器在將查詢到的記錄信息返回給客

戶機的同時，通常都還會將這條記錄信息保存在自己的緩存中，當(dāng)再有其他客戶機向DNS 查詢服務(wù)器查詢這條記錄信息時，DNS 查詢服務(wù)器將直接把緩存的結(jié)果返回給客戶機。DNS查詢服務(wù)器緩存的每條記錄信息都有一定的期限，這個期限值由授權(quán)管理這條記錄信息的DNS 服務(wù)器設(shè)置，通常為1天（即24個小時），緩存期限值作為記錄信息的一部分返回給DNS 查詢服務(wù)器。如果某條記錄信息在DNS 查詢服務(wù)器中緩存的時間超過了它的期限值，當(dāng)再有客戶機查詢這條記錄信息時，DNS查詢服務(wù)器將重新查詢這條記錄并更新緩存。DNS服務(wù)器可以將它管理的記錄信息設(shè)置為禁止其他DNS 服務(wù)器緩存，這樣，其他DNS 服務(wù)器將不緩存從該DNS 服務(wù)器上檢索的結(jié)果，這通常應(yīng)用于某個DNS 服務(wù)器管理的域中的主機名所對應(yīng)的IP 地址需要頻繁更改的場合，例如，動態(tài)DNS 系統(tǒng)。

1.3.4利用動態(tài)DNS 在家搭建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

對許多個人用戶來說，在家通常都采用撥號的方式上網(wǎng)，只要網(wǎng)絡(luò)接入商為其接入的計算機分配了一個Internet 上的真實IP 地址，那么，Internet上的其他用戶就可以訪問這臺計算機上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序。據(jù)筆者所知，ADSL和長城

寬帶都能為其接入的計算機分配真實的Internet IP 地址，如果某個網(wǎng)絡(luò)接入商為其接入的計算機分配的是其內(nèi)部的私有IP 地址，那么，Internet上的其他計算機將無法主動訪問該計算機，也即Internet 上的其他計算機無法訪問這臺計算機上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序。下面的講解假設(shè)網(wǎng)絡(luò)接入商為其接入的計算機分配的是真實的Internet IP 地址。

假設(shè)一臺計算機撥號上網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)接入商為該計算機分配的IP 地址是61.171.3.5，只要把這個地址告訴Internet 上的其他用戶，其他用戶就可以使用這個IP 地址來訪問這臺計算機上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)了（當(dāng)然，你的計算機上應(yīng)安裝和啟動了相應(yīng)的服務(wù)器程序）。但是，網(wǎng)絡(luò)接入商為撥號上網(wǎng)的計算機分配的IP 地址是臨時的，這個地址在每次重新?lián)芴柡蠖紩l(fā)生改變，例如，這一次上網(wǎng)分配給該計算機的IP 地址是61.171.3.5，而下一次分配的IP 地址可能就是61.171.

5.8了。這樣，該計算機的IP 地址變來變?nèi)ィ拖褚粋€人的電話號碼改了又改一樣，這個人的朋友怎么能主動聯(lián)系上他呢？除非他在每次改變電話號碼后都主動通知他所有的朋友：新的電話號碼是多少。這樣顯然是件非常麻煩的事情，并且，對于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)這種應(yīng)用來說，想將新的IP 地址通知給所有可能的用戶根本就是不可能的事情。針對這種情況，人們在DNS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)出了一種動態(tài)DNS 系統(tǒng)，其功能就是將一個固定的主機名實時地映射到經(jīng)常動態(tài)改變的IP 地址上，以便Internet 上的其他計算機始終可以使用一個固定的主機名來訪問IP 地址經(jīng)常改變的計算機。

動態(tài)DNS 系統(tǒng)由兩部分組成：動態(tài)DNS 服務(wù)器程序和客戶端程序。在撥號上網(wǎng)的計算機上僅需要安裝和設(shè)置動態(tài)DNS 系統(tǒng)服務(wù)商所提供的客戶端程序，當(dāng)一臺計算機每次撥號上網(wǎng)分配了新的IP 地址后，客戶端程序?qū)⑾騽討B(tài)DNS 服務(wù)器報告新的IP 地址，動態(tài)DNS 服務(wù)器將立即更新其記錄的這臺計算機的主機名所對應(yīng)的IP 地址。由于動態(tài)DNS 服務(wù)器禁止其他的DNS 服務(wù)器緩存它的記錄信息，所以，只要其他計算機訪問屬于某個動態(tài)DNS 服務(wù)器管理的主機名時，它們以及DNS 查詢服務(wù)器都不會有以前獲得過的與這個主機名相對應(yīng)的IP 地址的緩存信息，而是必須重新向授權(quán)管理這個主機名的動態(tài)DNS 服務(wù)器查詢其當(dāng)前的IP 地址，這樣，其他計算機獲得的這臺計算機的主機名所對應(yīng)的IP 地址就是實時的和準(zhǔn)確的。

有了動態(tài)DNS 系統(tǒng)，對于一些個人用戶來說，就可以將Web 服務(wù)器、FTP服務(wù)器以及郵件服務(wù)器安裝在自己家里的計算機上，并讓Internet 上的其他用戶通過一個固定的主機名來訪問這些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。讀者只要使用Google 搜索一下“動態(tài)DNS 下載”之類的關(guān)鍵字，就可以找到很多免費的動態(tài)DNS 系統(tǒng)。筆者使用的是希網(wǎng)（www.3322.org）提供的動態(tài)DNS 服務(wù)，下載其客戶端軟件進行安裝和參照幫助信息進行設(shè)置后，即可讓自己撥號上網(wǎng)的計算機獲得一個外界可以訪問的主機名。

1.4MX 記錄的應(yīng)用

在DNS 服務(wù)器上除了可以建立主機名與IP 地址的映射外，還可以建立其他多種映射，例如，建立某個主機名與其別名的映射；建立某個域名與其SMTP 服務(wù)器的映射。在DNS 服務(wù)器上創(chuàng)建的各項映射關(guān)系稱為記錄，一項映射關(guān)系就是一條記錄，在DNS 服務(wù)器上創(chuàng)建的主機名與IP 地址的映射關(guān)系稱為A 記錄，主機名與別名的映射關(guān)系稱為CNAME 記錄，域名與其SMTP 服務(wù)器的映射關(guān)系稱為MX 記錄。

在DNS 服務(wù)器上為什么要建立MX 記錄呢？即為什么要建立域名與其SMTP 服務(wù)器的映射關(guān)系呢？這與電子郵件地址的表示形式和工作原理有關(guān)。郵件地址后綴部分表示的通常都是一個域名，而不是接收郵件的服務(wù)器的主機名，例如，郵件地址“zxx@it315.org”中的“it315.org”對應(yīng)的就是一個域名。域只是一個邏輯組合概念，它并不代表真正的計算機，對于使用某個域名作為后綴的郵件地址，外界發(fā)送給它的電子郵件必須由一臺專門的SMTP 服務(wù)器來進行接收和處理，接收和處理某個域的電子郵件的SMTP 服務(wù)器即為該域的SMTP 服務(wù)器，外界發(fā)送給某個域的電子郵件實際上都是發(fā)送給該域的SMTP 服務(wù)器。外界如何知道一個域的SMTP 服務(wù)器的地址呢？這就是通過管理該域的DNS 服務(wù)器上的M X 記錄來獲得的，這也就是在DNS 服務(wù)器上為什么要建立域名與其SMTP 服務(wù)器的映射關(guān)系的原因。

當(dāng)某臺SMTP 服務(wù)器要給“zxx@it315.org”發(fā)送一封電子郵件時，該SMTP 服務(wù)器將根據(jù)郵件地址的后綴部分而去查詢“it315.org”這個域的MX 記錄，得到這個域的SMTP 服務(wù)器的主機名為“mail.it315.org”，然后將郵件發(fā)送給“mail.it315.org”這個SMTP 服務(wù)器。Windows 操作系統(tǒng)自帶的nslookup 命令可以查詢一個域的MX 記錄。要想知道負(fù)責(zé)接收某個電子郵箱的郵件的SMTP 服務(wù)器，可以先根據(jù)該郵件地址的后綴部分推斷出其域名，然后使用nslookup 命令進行查詢即可。下面以查找負(fù)責(zé)接收“zxx@sina.com”這個郵件地址的SMTP 服務(wù)器的信息為例進行講解。

啟動

Windows 下的DOS 命令行窗口，執(zhí)行nslookup 命令，結(jié)果如圖1.16所示。

圖1.16中“ns2.bjgwbn.net.cn”表示執(zhí)行nslookup 命令的這臺計算機當(dāng)前所使用的DNS 查詢服務(wù)器的主機名，“211.161.46.84”則表示該DNS 服務(wù)器的IP 地址。

在圖1.16中的“>”提示符后面先輸入“settype=mx”命令，設(shè)置所要查詢的記錄類型為MX，然后輸入域名“sina.com”，結(jié)果如圖1.17所示。

圖1.17中顯示了“sina.com”這個域的SMTP 服務(wù)器的主機名和IP

地址，

其中“sinamx.sina.com.cn”為SMTP 服務(wù)器的主機名，并且該主機名對應(yīng)了3個IP 地址。這說明“sina.com”為了擴充其郵件處理能力，使用了3臺SMTP 服務(wù)器來接收外界發(fā)送給該域的郵件，這3臺服務(wù)器的主機名都為“sinamx.sina.com.cn”，外界的SMTP 服務(wù)器可以選擇其中任何一臺進行連接，然后將郵件發(fā)送給該服務(wù)器。

在圖1.17中的“>”提示符后面再次輸入“sina.com”，nslookup命令將再次查詢該域的MX 記錄，結(jié)果如圖1.18所示。

比較圖1.18中的用方框標(biāo)識的部分，可以看到這兩次查詢出的“sinamx.sina.com.cn”所對應(yīng)的3個IP 地址的排列順序并不相同，第一次查詢時“202.108.3.187”排列在最前面，而第二次查詢時卻變成了“202.108.3.188”排列在最前面。如果繼續(xù)查詢“sina.com”域的MX 記錄，可以看到“sinamx.sina.com.cn”所對應(yīng)的3個IP 地址的排列順序總是在改變。這是由于sina 在管理“sina.com.cn”域的DNS 服務(wù)器上進行了專門的設(shè)置，當(dāng)外界每次查詢“sinamx.sina.com.cn”這個主機名的IP 地址時，管理“sina.com.cn”域的DNS 服務(wù)器都將對該主機名所對應(yīng)的3個IP 地址進行輪循排列后再返回。

對于查詢到一個主機名對應(yīng)多個IP 地址的情況，外界的計算機通常都是選擇其中的第一個IP 地址來進行通信，只要管理“sina.com.cn”域的DNS 服務(wù)器每次都將“sinamx.sina.com.cn”所對應(yīng)的3個IP 地址進行輪循排列后再返回給外界，外界的SMTP 服務(wù)器將會分別選擇到不同的IP 地址來進行通信，sina通過這種簡單的方式就在“sinamx.sina.com.cn”所對應(yīng)的3臺SMTP

服務(wù)器之

間實現(xiàn)了負(fù)載均衡。

提示：使用nslookup 查詢“sina.com”域的MX 記錄時，讀者可能會遇到DN

S 服務(wù)器只返回SMTP 服務(wù)器的主機名，而不返回該主機名所對應(yīng)的IP 地址的情況，這時候可以在原來的nslookup 命令窗口中輸入“setty pe=a”命令，即將要查詢的記錄類型設(shè)置為A，然后輸入前面查詢到的SMTP 服務(wù)器的主機名就可以得到其IP 地址，如圖1.19所示。