第12章 DNS服务器配置.docx
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第12章DNS服务器配置
第12章DNS服务器配置
DNS服务在整个WindowsServer2003体系中占有非常重要的地位。
所以学好本章对整个WindowsServer2003的学习具有重要意义。
本章将通过讲述以下内容详细介绍DNS服务。
DNS服务介绍;
实现基本DNS服务和客户端配置;
DNS服务其他功能及选项配置。
12.1DNS(DomainNameSystem)服务介绍
DNS是域名系统(DomainNameSystem)的缩写,是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统。
DNS命名用于TCP/IP网络,主要使用在Internet上。
在Internet上或者任何其他运行TCP/IP网络(例如许多Windows网络)上的每一台计算机都有一个IP地址。
我们在网络中完成计算机之间的通信依靠的IP地址,但是由于IP地址只是一些数字的组合,要求我们记住网络上的主机的IP地址是非常困难的,而实际上,我们访问“新浪网”时,并不是输入IP地址访问的,而是通过输入它的DNS名。
当用户在应用程序中输入DNS名称时,DNS服务可以将此名称解析为与此名称相关IP地址。
DNS通过将最终用户可理解的计算机名解析为计算机可理解的IP地址来定位TCP/IP主机(计算机)。
Internet上的IP地址是通过使用全球分布的DNS数据库来管理的,而公司内部网络的DNS可以本地实现将主机名解析成IP地址。
DNS数据库就存放着主机名与IP地址的映射.
由于WindowsServer2003所带的DNS可以与WindowsServer2003的活动目录集成,提供了更多的功能。
因而将WindowsServer2003的DNS应用于WindowsServer2003或其他网络操作系统中是一种最理想的网络名称解析解决方案。
在学习DNS之前,我们必须了解以下几个概念:
12.1.1DNS名和NETBIOS名区别主机名
NetBIOS名称
上一章我们已经介绍过了,一个典型的NetBIOS名称包含16个字符。
每个NetBIOS名称的前15个字符是由用户指定的,表示网络上单个用户或与计算机相关联的某个资源的唯一名称。
每个NetBIOS名称中的第16个字符被用作名称后辍,表明用该名称在网络上注册的资源的有关信息。
每个NetBIOS名称都必须唯一。
例如,一个典型的计算机NetBIOS名称——Server1,根据NetBIOS计算机名,在网络上注册一个唯一的NetBIOS名称。
NetBIOS计算机名的字符“Server1”与第16个字符的组合,其中包含十六进制字节值“20”,表示此名称为服务器名。
DNS名称
DNS名即主机名,可以与计算机名相同,也可以与计算机名不同;他是分配给TCP/IP网络中的IP节点,用来标识TCP/IP网络中计算机的别名。
例如就是一个典型的主机名,主机名最多可以有255个字符,可以包含字母和数字符号、连字符和句点,可以对同一计算机分配多个主机名。
DNS名字是一种层次化、结构化的命名体系,这种命名体系比NetBIOS命名体系更加科学,可扩展性更强,适用于大中小各种网络的命名。
所以Internet将DNS命名体系作为其使用的标准命名体系。
一个DNS名字由两部分组成,前面是主机名,后面是域名。
例如,其中www是主机名,表示一台计算机;是域名,表示一个区域,一个范围。
合在一起就是,在域中有一台计算机名字叫www。
这样我们使用起来、查找起来、配置起来就方便的多了。
12.1.2主机名的解析的方法
DNS命名体系非常科学,其主要的目的也是将名字翻译成IP地址,所以也需要有服务器来完成解析工作。
DNS命名体系的解析发展分为两个阶段,第一个阶段是使用hosts文件解析,第二个阶段是使用层次化,结构化DNS服务器解析。
下面我们就分别介绍这两个阶段。
hosts文件
hosts文件其中包含的是主机名(HostName,注意不是NetBIOS“计算机名”ComputerName)与IP地址的对照表,是纯文本文件。
并且hosts中的名字要区分大小写。
WindowsServer2003中hosts文件位于%systemroot%\system32\drivers\etc目录下;
Windows9x中位于安装的Windows目录下;
您可使用记事本编辑、浏览hosts,如图12-1。
图12-1hosts文件
hosts文件查询方式只是互联网中最初使用的一种查询方式,因为必须由人工输入、删除、修改所有域名与IP地址的对应数据,即把全世界所有的域名写在一个文件当中,然后客户端都到存有此文件的域名服务器上查询hosts文件,全世界所有的域名服务器上的hosts文件都要保持一致。
在Internet初期,这种方式还是可以采用的,但是当域名增加速度越来越快,一旦有一个新增域名,全世界所有的域名服务器都需要更新,以满足解析的需要,当网络越来越大时,为保持网络里所有主机中的hosts文件的一致性,这样就增加了大量的管理工作,在大型网络中这将是一项沉重的负担,此种方法显然是不适用的。
DNS服务器
DNS服务器采用DNS域名空间的结构体系(详见12.1.3),全世界由几百台DNS服务器各司其职,互相呼应,协同工作构成了一个DNS名称解析网络。
例如的DNS域名服务器只负责本区域内数据的更新,其他服务器并不知道中有什么主机名,但是他们知道域名服务器的位置,当需要解析时他们就会请求域名服务器帮助。
这样一台服务器出问题不会影响整个体系,服务器数据的更新操作也只在其中的一台或几台服务器上进行,整体的运行效率大大提高。
我们现在Internet上采用的就是这种方式,WindowsServer2003DNS服务器的配置也是遵循这样的规则。
下面我们来详细介绍一下DNS域名空间的构成以及结构体系。
12.1.3DNS域名空间的结构
如图12-2所示,DNS域名空间是一种层次化的树状结构。
为了使整个Internet是一个名称空间,DNS被组织成为一个域的分层结构。
下面就让我们分别介绍DNS的各级分布结构。
图12-2InternetDNS域名空间
根域(RootDomain)
根域就是“.”,它在DNS命名体系中是最高级别。
根域服务器中的记录很少,他只负责保存顶级域的“DNS服务器-IP地址”的对应数据,也就是说他只知道负责“.com”,“.net”等顶级域DNS服务器的位置。
其实,DNS命名体系中各个层次都是这样,每一层的DNS服务器只负责管理其下一层的“DNS服务器-IP地址”的对应数据,全世界的DNS便是这样一个巨大的分布式数据库。
它可以使一台DNS服务器不至于管理过多的主机名,从而达到均衡网络负荷、方便查询和加快查询速度的目的。
世界上任何一台DNS服务器都知道根域的DNS服务器地址,因为任何一台DNS服务器一旦有解析不了的地址,他们都会请求根域帮助,这也是DNS服务器协同工作的起始点。
顶级域(top-leveldomain,TLD)
比如新浪的全域名是其中的“.cn”便是顶级域;又比如
表12-1
各种组织的Internet顶级域
ARTS文艺与娱乐实体
MIL美国军事部门
COM商业组织
NET网络支持中心
EDU教育机构
NOM个人与个体组织
FIRM商业公司
ORG其他非赢利性组织
GOV政治与政府组织
REC强调消遣和娱乐的组织
INFO信息服务组织
STORE商业销售企业
INT国际组织
WEB与Internet相关实体
各个国家地区的Internet顶级域
CN中国
TW中国台湾
HK中国香港
US美国
UN联合国
等等
各级子域(Subdomain)
除了根域和顶级域之外,在DNS域名空间中,其它域都称为子域,一个域可以有许多层子域。
子域只是相对而言的。
如,www是主机名,是域名,是cn的子域,sina是的子域
主机名(HostName)
在DNS域名空间中,域名表示范围,主机名表示实际的计算机。
如.com顶级域下可能有和,在这两个范围中都有可能有一台计算机叫WWW,这样和表示的就是属于不同域的两台不同的主机,所以说主机名一定要和域名加在一起使用。
主机名位于DNS命名体系的最下面一层。
在Internet网址中,位于最左面(最前面)的便是主机名。
主机名一般都可以按自己的需要来设置。
为什么我们平时访问网页时都输入www.***.com,或www.***.net等?
那时因为在Internet上大家已经约定俗成放置网页的那台服务器要叫www,这样便于广大用户查找,否则取一个其他的名字,大多数用户都不知道,也就无法访问了。
主机名可以与计算机名相同,也可以与计算机名不同。
主机名最多可以有255个字符,可以包含字母和数字符号、连字符和句点。
可以对同一主机分配多个主机名。
它不同于NetBIOS名称,一个NetBIOS名称包含16个字符。
每个名称的前15个字符是用户指定的,表示标识与网络上单个用户或计算机相关联的某个资源的唯一名称。
每个NetBIOS名称中的第16个字符被MicrosoftNetBIOS客户用作名称后辍,用来标识该名称,并表明用该名称在网络上注册的资源的有关信息。
每个NetBIOS名称都必须唯一。
而对于主机名来说,只要在它的域名中是唯一的就可以。
在不同的域,主机名可以相同,例如和他们的主机名都是www。
完全符合的域名FQDN
FQDN(FullQualifiedDomainName)已经明确规定的DNS域名,这样就可以在域名称空间树中指出其准确的位置。
如就是一个FQDN。
统一资源定位器URL
URL(UniformResourceLocator)在Internet的WWW服务程序上用于指定信息位置的表示方法,如图12-3。
图12-3DNS名称空间
12.1.4DNS查询过程
DNS服务器的查询过程是整个DNS查询体系协同工作的完美结果,现在让我们用一个例子来向大家解释这个过程。
如图12-4所示
1.当客户端向本地DNS服务器请求解析的IP地址。
2.本地DNS服务器无法解析此DNS名字,它先向根域服务器发出请求查询代理.com域的DNS服务器地址;根域DNS收到请求后将代理.com域的DNS服务器IP地址发送给本地DNS服务器。
3.本地DNS服务器得到查询结果后接着向管理.com域的DNS服务器发出进一步的查询请求,要求得到代理域的DNS服务器地址;.com域把解析结果返回给本地DNS服务器。
12.本地DNS服务器得到查询结果后接着向管理域的DNS服务器发出查询具体主机www的IP地址的请求;域把解析结果返回给本地DNS服务器。
5.本地DNS服务器得到了最终的查询结果,它把这个结果返回给客户端,从而使客户端能够和远程主机通信
图12-4DNS查询过程
在整个查询过程当中,各级DNS服务器各司其职,共同组成了一个完美和谐的DNS查询体系。
12.1.5DNS查询模式
DNS的查询模式一共有两种,一种是递归查询,另一种是转寄查询,他们分别应用于DNS查询的不同方面。
递归查询(RecursiveQuery)
递归查询主要应用于客户端与DNS服务器之间。
当DNS客户端发出查询请求,DNS服务器只会向DNS工作站返回两种信息:
要么是在该DNS服务器上查到的结果、要么是查询失败。
该DNS服务器不会主动地告诉DNS客户端另外的DNS服务器的地址。
如上例中的DNS客户端向本地DNS服务器发出请求查询的IP地址就属于递归查询。
转寄查询(IterativeQuery)
转寄查询主要应用于DNS服务器与服务器之间。
当服务器收到DNS客户端的查询请求后,如果在DNS服务器中没有查到所需数据,那该DNS服务器便会代替DNS客户端到另外一台DNS服务器上查询,依次类推一直到查到所需数据为止。
如上例中的本地DNS服务器上没有客户端所需要的数据,它就会到其他的DNS服务器上进行进一步的查询,这个过程就是转寄查询。
12.1.6DNS的域(domain)与区域(zone)
域(domain)是为了划分级别方便而使用的概念,区域(zone)是为了便于根据实际情况方便管理而应用的概念。
实际的管理工作中,Windows将DNS域名空间划分为区域来进行管理。
区域是由一个域或不同级的多个域组成的一个管理单位。
一个区域有一个顶点,如图12-5所示,区域实际管理着域,域和域,其中顶点是域,剩下两个是它的子域,而且子域还可以再有子域,但是区域中的最高级域只能有一个,也就是说不可能出现区域中还管理着域,因为是区域的顶点,在一个区域中不可能出现与顶点同级的域。
一台DNS服务器可以管理一个或多个区域,而一个区域为了实现容错,也可以有多台DNS服务器来管理。
在DNS服务器中必须先建立区域,再在区域中建立子域,以及在区域或子域中添加主机等各种记录。
图12-5DNS的区域与域
12.1.7区域类型
通过前面的讲解,我们知道了域和区域的区别,DNS服务器的管理是以区域为单位来进行的,所以在DNS服务器中必须先建立区域,如果需要再在区域中建立子域,以及在区域或子域中添加主机等各种记录。
一台DNS服务器上可以管理多个区域,使用WindowsServer2003作为DNS服务器,一台DNS服务器上可以管理的区域上限是1000个,单个区域中的记录数上限是64433个,子域个数在理论上无限制的。
基本区域类型
DNS服务是一种Internet上标准的服务,所以不仅仅是WindowsServer2003可以安装DNS服务,建立区域,其他操作系统如Unix,Linux也可以实施DNS服务。
所以DNS是一种技术标准公开的服务,DNS的标准中,所有操作系统都支持的区域分为两类:
“主要”区域和“辅助”区域,我们也可称之为标准主要区域与标准辅助区域。
标准主要区域中所有的记录是可读可写的,也就是说客户端可以到拥有标准主要区域的DNS服务器上查询记录,同时管理员也可以在此服务器上作记录更新。
而标准辅助区域中的所有记录都是只读的,用户只能到拥有标准辅助区域的服务器上查询相关记录,而管理员无法更新、修改标准辅助区域的记录。
标准辅助区域的数据则是由标准主要区域通过区域传输复制过来的,标准主要区域是源,而标准辅助区域只是复制品。
拥有标准辅助区域的DNS服务器设立的目的是为了提供容错功能、方便查询、加快查询速度和均衡网络负荷。
客户端的DNS配置可以在指向主要区域的DNS服务器的同时,再添加一条辅助DNS服务器的指向。
这样一旦主要DNS服务器崩溃,客户端仍然可以通过辅助DNS服务器正常解析。
需要注意的是标准主要区域和标准辅助区域的区域文件是以文件的形式存在DNS的数据库当中。
在一台DNS服务器上不能建立同名区域的“主要”区域和“辅助”区域,但可以建立多个不同名的区域,这时就可以说我们将这些区域委托给了这台DNS服务器管理,这台DNS服务器也就是这些区域的“授权DNS服务器”。
WindowsServer2003DNS服务器支持的区域:
WindowsServer2003DNS服务器在标准的技术上有了一些扩展,除了支持两种标准的区域外,还提供了与ActiveDirectory集成的主要区域。
这种区域的好处是可以为区域添加更多的主服务器,一旦一台拥有与ActiveDirectory集成的区域的DNS服务器崩溃了,其他的与ActiveDirectory集成的区域的DNS服务器仍然可以进行更新、修改操作,而如果标准主要区域崩溃了,标准辅助区域是不能够进行更新、修改操作的,这样就增加了灵活性。
而且采用与ActiveDirectory集成的区域可以提高区域文件的安全性,与ActiveDirectory集成的区域的数据库文件不是以文件的形式存放的,而是存放在活动目录,所以与ActiveDirectory集成的区域只能在WindowsServer2003域控制器上建立。
另外普通的DNS是单点复制,而与ActiveDirectory集成的区域的文件将随活动目录的复制多点复制到整个域中。
12.1.8DNS区域搜索模式
DNS服务器收到解析请求,并在自己的数据库中搜索记录的模式有两种,一种是将域名或主机名解析为IP地址正向搜索,另一种是将IP地址解析为域名或主机名的反向搜索。
平时网络上的DNS解析90%都为正向搜索,所以正向搜索是网络上最常用的一种搜索模式。
正向搜索区域
当客户端想将一个域名或主机名解析成为IP地址时,客户端将想解析的域名发给DNS服务器,服务器在自己的正向搜索区域数据库中进行搜索,并将找到的IP地址返回给客户端,这种解析叫正向解析,服务器在自己的数据库中的搜索过程叫正向搜索,这种搜索需要正向搜索区域的支持。
反向搜索区域
当客户端想将IP地址解析成为一个域名或主机名时,客户端将想解析的IP地址发给DNS服务器,服务器在自己的反向搜索区域数据库中进行搜索,并将找到的域名或主机名返回给客户端,这种解析叫反向解析,服务器在自己的数据库中的搜索过程叫反向搜索,这种搜索需要反向搜索区域的支持。
12.1.9静态主机名注册和动态主机名注册
客户端能通过DNS服务器解析到相应主机的IP地址,那是因为DNS服务器中有相应的主机名到IP地址的对应记录。
而这种记录是怎样添加进DNS服务器的呢?
有两种方式,一种是静态主机名注册,一种是动态主机名注册。
静态主机名注册
静态主机名注册是一种传统的主机名解析方式,管理员将大量主机名与IP地址的对应关系输入DNS数据库中,缺点是无论主机名或IP地址有任何变化均需要由管理员手工对数据库进行更新,产生较大的管理负荷。
但Internet还采用的是这种方式,所有注册由Internet管理机构完成,然后收取一定的费用,这就是域名注册。
动态主机名注册
动态主机名注册是由主机自身自动完成注册过程,DNS根据主机的注册信息,自动将数据库中的IP地址对应关系做出更改,减少了中型或中大型网络的管理负担。
主机即客户端,在初始化时首先查询DNS服务器以确认本身记录存在于DNS服务器数据库中,如果查询不能发现对应记录,则向主DNS发送注册请求,DNS收到注册请求后在保证记录不冲突的前提下添加此项纪录,如果记录有冲突,注册请求失败,DNS客户端转向第二个DNS注册。
Internet上的注册未采用此种方式,否则如果任何主机都可随意注册,Internet管理机构的一大笔收入就会化为乌有。
而内部网为了减轻管理工作,现在大量应用此种方式。
向DNS的注册过程由WindowsServer2003中的DHCPClient服务完成,无论DHCP客户端、使用静态IP地址的非DHCP客户端还是RAS用户的计算机都要启动DHCPClient,才能动态更新DNS中的记录。
12.1.10主要资源记录
客户端向DNS服务器发出查询请求后,DNS服务器需要根据数据库中的记录对客户端的请求给予答复,所以我们创建区域之后,需要向该区域添加资源记录RR(ResourceRecord)。
接下来就介绍几类常用资源记录
主机资源记录(A):
如果用户查找一台主机的IP地址,DNS服务器根据数据库中的主机(A)资源记录给予回应。
主机资源记录又叫A记录,这种记录是所有记录中最常用的一种。
主机(A)资源记录用于将计算机(或主机)的DNS域名与它们的IP地址建立关联,这种记录存在于正向搜索区域,可以通过多种方法添加到区域中:
管理员可使用DNS控制台,手动为客户机创建主机(A)资源记录
客户机也可通过某种方式在DNS内动态注册和更新自己的A资源记录。
详见12.3.3
别名(CNAME)资源记录
如果一台主机需要对应多个名字时,我们可以使用主机(A)资源记录的同时,添加别名(CNAME)资源记录。
别名(CNAME)资源记录用于将另一个名字映射到已存在的DNS域名上。
这些记录允许您使用多个名称指向单个主机,使得某些任务更容易执行,例如在同一台计算机上维护FTP服务器和Web服务器。
例如,一台名称为www的计算机需要既作为Web服务器,取名为,又需要作为FTP服务器,使用名字。
为解决此问题,我们可以在区域中添加和使用如下CNAME项:
wwwINA202.103.146.1
ftpINCNAMEwww
将来如果这台主机的IP地址更改,只需要更改一条记录(wwwINA202.103.146.1)即可,这样就减少了管理的负担。
邮件交换器(MX)资源记录
当我们发送电子邮件时,是如何知道对方域中哪台计算机是邮件服务器的呢?
邮件交换器(MX)资源记录,用以定位DNS域名中作为电子邮件接收者邮件服务器。
如果存在多个MX资源记录,则DNS客户服务会尝试按照从最低值(最高优先级)到最高值(最低优先级)的优先级顺序与邮件服务器联系。
指针(PTR)资源记录
当我们知道一台主机的IP地址,需要知道它对应的域名时,就需要指针(PTR)资源记录的帮助。
指针(PTR)资源记录在反向搜索区域中创建,用于支持在反向搜索区域中的反向搜索过程。
PTR资源记录也可以通过多种方法添加到区域中:
管理员可使用DNS控制台,手动为客户机创建指针(PTR)资源记录
客户机也可通过某种方式在DNS内动态注册和更新自己的指针(PTR)资源记录。
详见12.3.3
授权机构记录SOA和名称服务器(NS)记录
起始授权机构(SOA)资源记录在任何标准区域中都是第一个记录。
它表明哪台DNS服务器是该区域的主DNS服务器。
它也用于存储其他属性,如版本信息和影响区域更新或期满的时间。
这些属性影响了在该区域的所有“主要”与“辅助”DNS服务器之间进行区域复制的频率,起始授权机构(StartOfAuthoity)资源记录指明区域复制源服务器的名称,所以,此记录是区域中非常重要、必不可少的记录。
名称服务器(NS)资源记录用于标记所有代理本区
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