什么是域名系統

在Internet中.由于采用了統一的IP地址，使得網站制作上任意兩臺主機的應用程序都可以很方便地使用IP地址進行通信。但IP地址是一個具有32 bit長的二進制數，即便使用4個十進制數來表示，對于一般用戶來說，要記住這類抽象數字的IP地址還是十分困難的。為了向一般用戶提供一種直觀明了的主機識別符(主機名),TCP八P專門設計了一種字符型的主機命名機制，也就是給每一臺主機一個由字符串組成的名字，這種主機名相對于IP地址來說是一種更為高級的地址形式，這就是本小節所要討論的域名系統。

Internet的域名系統一方面可以給每臺主機一個容易記憶的名字，另一方面還可以建立主機名與IP地址之間的映射關系。域名系統還能夠完成咨詢主機各種信息的工作。幾乎所有的應用層軟件都要使用域名系統，例如，遠程終端協議(Telnet )、文件傳輸協議(FTP)和簡單郵件傳輸協議(SMTP)等。

1.層次型域名系統命名機制及管理

給網絡上的主機命名，最簡單的方法就是每一臺主機的名字由一個字符串組成，地址解析通過網絡信息中心(NIC)中的主機名與IP地址映射表來解決，然后由NIC負責主機名字的分配、確認和回收等工作，這種稱為“無層次命名機制”的方法，它從表面上看起來是比較簡單的。但實際上，它無法應用于Internet這類規模很大的網絡，根本原因在于這種命名機制沒有結構性。

隨著Internet網上主機的數量不斷增加，主機重名的可能性越來越大，網絡信息中心的負擔越來越重，而且地址映射表的維護也將越來越困難。因此，Internet采取了一種層次型結構的命名機制。對Internet上主機的命名，一般必須考慮3個方面的問題:①主機名字在全局的唯一性，即能在整個Internet上通用;②要便于管理;③要便于映射。由于用戶級的名字不能為使用IP地址的協議所接受.而IP地址也不容易為一般用戶理解，因此，兩者之間存在著映射需求，映射的效率是一個關鍵問題。對以上3方面問題的特定解決方法便構成了一種特定的命名機制—層次型命名機制。所謂“層次型”是指在名字中加人了層次型結構，使它與層次型名字空間(Hierarchy Name Space)管理機制的層次相對應。名字空間被分成若干個部分并授權相應的機構進行管理。該管理機構又有權對其所管轄的名字空間進一步劃分，并再授權相應的機構進行管理。如此下去，名字空間的組織管理便形成一種樹狀的層次結構。各層管理機構以及最后的主機在樹狀結構中被表示為結點，并用相應的標識符來表示。

域名系統是一個分布式的主機信息數據庫，它管理著整個Internet的主機名與IP地址。

域名系統是采用分層管理的，因此，這個分布式主機信息數據庫也是分層結構的，它類似于計算機中文件系統的結構。整個數據庫是一棵倒立的樹形結構，如圖5-10所示。頂部是根，根名為空標記“”，但在文本格式中寫成“.”，樹中的每一個結點代表整個數據庫的一部分，也就是域名系統的域，域可以進一步劃分為子域。每一個域都有一個域名，用來定義它在數據庫中的位置。在域名系統中，域名全稱是從子域名向上，直到根的所有標記組成的串，標記之間由“.”分隔開。

在層次型命名機制管理中，最高一級名字空間的劃分是基于“網點名(Site Name)"的。一個網點作為整個Internet的一部分.由若干網絡組成，這些網絡在地理位置或組織關系上聯系非常緊密，因此一nternet將它們4111象成一個二點”來處理。例如，商業組織(COM)、教育機構(EDU)和某一個國家代碼<Country Code>等。在各個網點內又可以分出若干個“管理組(Administrative Croup )".因此，第二級名字空間的劃分是基于“組名(Group Name)"的，在組名下面才是各主機的“本地名”。一般情況下，一個完整而通用的層次型主機名由3部分組成。

有時主機的本地名部分可能是一個具體的機構或網絡稱為“子域”。在子域前面可標有主機名因而層次型主機名可表示為:主機名本地名組名網點名。例如一臺主機名為www.nlc.gov.en.則它表示的是中國國家圖書館的一臺主機的名字。

2.Internet域名系統的規定

Internet所實現的層次型名字管理機制被稱為域名系統(Domain Name System，DNS)。為了保證域名系統具有通用性，Internet制定了一組正式的通用標準代碼作為第一級域名。

在第一級域名代碼中，前面8個域名對應于組織模式，接下來的一個域名對應于地理模式。組織模式是按組織管理的層次結構劃分所產生的組織型域名，由3個字母組成，如EDU、COM等.1997年又新增加了7個第一級域名FIRM、 STORE、WEB、ARTS、REC、INFO和NOM。而地理模式則是按國別地理區域劃分所產生的地理型域名，這類域名是世界各國和地區的名稱，并且規定由兩個字母組成，如表5-2所示為一些地區代碼。

中國的Internet的最高級域名為“CN”，二級域名共40個，分為6個“類別域名”，包括AC,CObI,EDU,GOV,NET和OHG.34個“行政區域名”，例女Il.BJ(北京),SH(上海),TJ(天津)和zi(浙江)等。

3.域名系統的工作原理

用人們熟悉的自然語言去標識一臺主機的域名，自然要比用數字型的IP地址更容易記憶。但是主機域名不能直接用于TCP八P的路由選擇之中。當用戶使用主機域名進行通信時.必須首先將其映射成IP地址。因為Interne，通信軟件在發送和接收數據時都必須使用IP地址，這種將主機域名映射為IP地址的過程叫做域名解析。域名解析包括正向解析(從域名到IP地址)以及反向解析(從IP地址到域名)。Internet的域名系統能夠透明地完成此項工作。

Internet域名到IP址山L白勺映射是由一組既獨立又協作的域名服務器來完成的。域名服務器實際上是一種域名服務軟件。它運行在指定的機器上，完成域名與IP地址之間的映射。

(1)域名系統的組成

域名系統由解析器和域名服務器組成。

①解析器:在域名系統中，解析器為客戶方.它與應用程序連接，負責查詢域名服務器.解釋從域名服務器返回的應答以及把信息傳送給應用程序等。

②域名服務器:域名服務器用于保存域名信息，一部分域名信息組成一個區，域名服務器負責存儲和管理一個或若干個區。為了提高系統的可靠性，每個區的域名信息至少由兩臺域名服務器來保存。

(2)域名系統的工作過程

一臺域名服務器不可能存儲Internet中所有的計算機名字和地址。一般來說，服務器上只存儲一個公司或組織的計算機名字和地址。例如，當中國的一個計算機用戶需要與美國麻省理工大學的一臺名為ww w的計算機通信時.該用戶首先必須指出那臺計算機的名字。假定該計算機的域名地址為“www.mlt.edu"。中國這臺計算機的應用程序在與計算機www通信之前，首先需要知道ww、的IP地址。為了獲得IP地址，該應用程序就需要使用Internet的域名服務器。

①假定解析器向中國的本地域名服務器發出請求，查尋“www.mit.edu”的IP地址。

②中國的本地域名服務器先查詢自己的數據庫，若發現沒有相關的記錄，則向根“.”域名服務器發出查尋“www.mit.edu”的IP地址請求;根域名服務器給中國本地域名服務器返回一個指針信息，并指向edu域名服務器。

③中國的木地域名服務器向edu域名服務器發出查找“mit.edu”的IP地址請求，edu域名服務器給中國的本地域名服務器返回一個指針信息，并指向“mit.edu”域名服務器。

④經過同樣的解析過程，“mit.edu”域名服務器再將“www.mit.edu”的IP地址返回給中國的本地域名服務器。

⑤中國本地域名服務器將“www.mit.edu”的IP地址發送給解析器。

⑥解析器使用IP地址與www.mit.edu進行通信。

整個過程看起來相當煩瑣，但由于采用了高速緩存機制，所以查詢過程非常快。由上述例子可以看出，本地域名服務器為了得到一個地址，往往需要查找多個域名服務器。因此，在查尋地址的同時，本地域名服務器也就得到許多其他域名服務器的信息，如IP地址、負責的區域等。本地域名服務器將這些信息連同最近查到的主機地址全部都存放到高速緩存中，以便將來參考。

(3)中國互聯網絡的域名管理

我國為了適應Internet的迅速發展，特地成立了“中國互聯網絡信息中心”，并頒布了中國互聯網絡域名新規定。國務院信息化工作領導小組辦公室于1997年6月3日在北京主持召開中國互聯網絡信息中心成立暨《中國互聯網絡域名注冊暫行管理辦法》發布大會，宣布中國互聯網絡信息中心(China Network Information Center， CNNIC)成立，并發布(中國互聯網絡域名注冊暫行管理辦法》和《中國互聯網絡域名注冊實施細則》。CNNIC負責我國境內的互聯網絡域名注冊、IP地址分配、自治系統號分配和反向域名登記等注冊服務，同時還將提供有關的數據庫服務及相關信息與培訓服務。CNNIC作為一個非營利性管理和服務機構，負責對我國互聯網絡的發展、方針、政策及管理提出建議，并協助國務院信息辦實施對中國互聯網絡的管理。
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