当前位置： 首页 > news >正文

DNS 服务原理与部署实战：从基础到主从架构搭建

news 2025/9/18 11:40:48

DNS（Domain Name Service）作为互联网的 “地址簿”，负责将人类易记的域名转换为机器可识别的 IP 地址，是网络通信的核心基础设施。本文将从 DNS 基础概念入手，逐步深入解析其工作原理，并通过实战演示单点主服务器与主从架构的部署过程（基于 CentOS 7 + BIND），帮助读者全面掌握 DNS 服务的配置与故障排查。

一、DNS 核心概念与基础认知

1.1 什么是 DNS？

DNS 是一套分布式域名服务系统，由全球多个 DNS 服务器协同组成。每个服务器存储着域名与 IP 地址的映射关系，且支持动态更新。无论是浏览器访问网站、邮件发送，还是服务器间通信，都依赖 DNS 协议向 DNS 服务器查询目标 IP。

1.2 DNS 的核心作用

DNS 的核心功能分为两类解析方向，覆盖不同场景需求：

  • 正向解析：将已知域名（如www.baidu.com）转换为对应的 IP 地址（如14.215.177.38），是日常上网最常用的解析场景。
  • 反向解析：将已知 IP 地址（如14.215.177.38）转换为对应的域名（如www.baidu.com），常用于服务器身份验证（如邮件服务器反垃圾邮件校验、服务器日志溯源）。

1.3 关键技术参数

  • 监听端口：DNS 默认使用53/udp（轻量、快速，适合 90% 以上的短解析请求）和53/TCP（用于大尺寸响应或区域传输，如主从服务器同步数据）。
  • 默认运行用户：Linux 系统中，DNS 服务（以 BIND 为例）默认使用named用户运行，避免 root 权限泄露，提升服务安全性。

二、完全限定域名（FQDN）与域名结构

2.1 FQDN 的定义

FQDN（Fully Qualified Domain Name）即 “完全限定域名”，是域名的完整格式，必须包含从主机名到根域的所有层级，且以 “.” 结尾（日常使用中浏览器会自动补全根域 “.”）。
示例：www.baidu.com.（完整格式），简化写法为www.baidu.com。

2.2 域名层级结构

域名采用 “树状结构”，从顶层到下层依次为：根域 → 顶级域 → 二级域 → 三级域 → 主机名，具体结构如下：

主机名.三级域.二级域.顶级域.根域.
（示例：mail.tech.baidu.com. → 主机名mail，三级域tech，二级域baidu，顶级域com，根域.）

2.3 常见域类型分类

不同层级的域名对应不同的功能和用途，下表清晰列出核心域类型及示例：

域类型说明示例
根域域名系统的最顶层，全球唯一，所有域名都隶属于根域.（通常省略不显示）
顶级域根域下的第一层，分为 “通用顶级域” 和 “国家 / 地区顶级域”通用：com（商业）、org（非盈利）、edu（教育）；国家：cn（中国）、hk（中国香港）
二级域顶级域下的自定义域名，需向域名注册商（如阿里云、腾讯云）申请baidu（baidu.com）、163（163.com）
三级域（子域）二级域下的细分域名，由域名持有者自主创建，无需额外申请www（www.baidu.com）、mail（mail.163.com）

三、DNS 解析过程：递归与迭代的协同

DNS 解析并非 “一步到位”，而是通过客户端与本地 DNS 服务器的递归查询，以及本地 DNS 服务器与根 / 顶级域 / 权限服务器的迭代查询共同完成。理解这一过程是掌握 DNS 的核心。

3.1 客户端解析域名的 3 个步骤（必须掌握）

当客户端（如浏览器）输入域名后，解析流程按以下优先级依次执行：

  1. 查询本地 DNS 缓存
    操作系统会缓存近期解析过的域名 - IP 映射（Windows 可通过ipconfig /displaydns查看，Linux 通过systemd-resolve --statistics查看）。若缓存中有记录，直接返回结果，无需后续步骤（缓存有过期时间，通常为几分钟到几小时）。

  2. 查询本地 hosts 文件
    hosts 文件是 DNS 诞生前的 “本地域名映射文件”，优先级高于 DNS 服务器。若缓存无记录，系统会读取 hosts 文件：

    • Windows 路径：C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
    • Linux 路径：/etc/hosts
      示例：在 hosts 中添加192.168.1.100 www.test.com，访问www.test.com会直接指向该 IP（常用于本地测试或屏蔽广告域名）。

  3. 查询配置的 DNS 服务器
    若前两步无结果，客户端会向/etc/resolv.conf（Linux）或网络适配器配置中指定的 “本地 DNS 服务器” 发送查询请求，进入递归与迭代查询阶段。

3.2 递归查询与迭代查询的区别

查询类型参与方特点类比场景
递归查询客户端 ↔ 本地 DNS 服务器客户端只发一次请求，本地 DNS 服务器 “全权负责”，要么返回最终 IP，要么返回 “解析失败”“帮我找 A 的地址，直接告诉我结果”
迭代查询本地 DNS 服务器 ↔ 根 / 顶级域 / 权限服务器本地 DNS 服务器每一步都需主动询问下一级服务器，对方仅告知 “下一步该找哪个服务器”，不直接返回结果“找 A 要问 B，B 的地址是 xxx”
迭代查询流程示例（以www.baidu.com为例）：
  1. 本地 DNS 服务器 → 根域服务器：“www.baidu.com的 IP 在哪？”
  2. 根域服务器回复：“我不知道，但你可以问com顶级域服务器（IP：192.5.6.30）”
  3. 本地 DNS 服务器 → com顶级域服务器：“www.baidu.com的 IP 在哪？”
  4. com顶级域服务器回复：“我不知道，但你可以问baidu.com权限服务器（IP：202.108.22.220）”
  5. 本地 DNS 服务器 → baidu.com权限服务器：“www.baidu.com的 IP 在哪？”
  6. baidu.com权限服务器回复：“www.baidu.com的 IP 是 14.215.177.38”
  7. 本地 DNS 服务器将 IP 返回给客户端，并缓存该记录。

四、DNS 服务器的分类

根据 “功能作用” 和 “应用场景”，DNS 服务器可分为不同类型，各自承担不同职责，共同保障 DNS 系统的稳定运行。

4.1 按功能作用分类（层级结构）

  1. 根域名服务器
    全球共 13 组（逻辑上 13 个，物理上数千台镜像服务器），存储所有顶级域服务器的 IP 地址。是 DNS 解析的 “入口”，任何未知域名的解析都从根域开始。

  2. 顶级域服务器
    负责管理对应顶级域下的二级域。例如：com顶级域服务器存储所有xxx.com二级域的权限服务器地址，cn顶级域服务器存储所有xxx.cn二级域的权限服务器地址。

  3. 权限域名服务器
    负责一个 “区域”（Zone）的域名解析，是某类域名的 “权威服务器”（即该服务器存储的解析记录是 “最终答案”）。例如：baidu.com的权限服务器存储www.baidu.com、mail.baidu.com等子域名的 IP 映射。

  4. 本地域名服务器
    由 ISP（如电信、联通）或企业内部部署，不隶属于 DNS 层级结构，但对用户至关重要。用户设备默认配置的 DNS 服务器多为本地域名服务器（如公共 DNS：114.114.114.114、8.8.8.8）。

4.2 按应用场景分类（部署模式）

  1. 主服务器（Primary Name Server）

    • 某区域域名解析的 “权威源”，存储该区域的完整解析记录（正向 / 反向区域文件）。
    • 主服务器宕机后，从服务器会临时接管服务，保障解析不中断。

  2. 从服务器（Secondary Name Server）

    • 从主服务器同步区域文件，作为 “备份节点”，提升解析可用性和负载能力（分担主服务器的查询压力）。
    • 同步机制：周期性检查（如每 1 小时主动查询主服务器是否有更新）+ 主服务器主动通知（主服务器记录更新时，立即告知从服务器同步）。
    • 注意：若主服务器长期不可用，从服务器会在 “过期时间”（Expire，通常为 1 周）后停止提供服务。

  3. 高速缓存服务器（Cache-only Server）

    • 不存储任何区域文件，仅缓存其他 DNS 服务器的解析结果。
    • 作用：减少重复查询，提升解析速度（如企业内部部署，加速员工访问常用网站；ISP 部署，减少跨网查询延迟）。

五、DNS 服务器部署：基于 BIND 的实战操作

Linux 系统中，DNS 服务通常通过BIND（Berkeley Internet Name Domain） 软件实现（BIND 是目前全球使用最广泛的 DNS 服务器软件，占比超 80%）。本节以 CentOS 7 为例，演示 BIND 的安装与核心文件解析。

5.1 安装 BIND 软件包

方式 1：在线安装（需联网）
[root@localhost ~]# yum install -y bind bind-utils
# bind：DNS服务核心包（提供named服务进程）
# bind-utils：DNS测试工具包（包含dig、nslookup等工具，用于验证解析结果）
方式 2：本地安装（无网络时，需挂载系统镜像）
# 1. 挂载CentOS 7系统镜像到/mnt目录
[root@localhost ~]# mount /dev/cdrom /mnt# 2. 配置本地YUM源（新建/etc/yum.repos.d/local.repo文件）
[root@localhost ~]# cat > /etc/yum.repos.d/local.repo << EOF
[local]
name=CentOS-Local
baseurl=file:///mnt
enabled=1
gpgcheck=0
EOF# 3. 安装BIND
[root@localhost ~]# yum clean all && yum makecache
[root@localhost ~]# yum install -y bind bind-utils

5.2 BIND 核心文件解析

安装完成后，BIND 会生成一系列配置文件和目录，核心文件的路径及作用如下表所示：

文件 / 目录路径作用
/etc/named.confBIND 主配置文件，定义监听 IP、端口、数据目录、访问控制（allow-query）等全局参数
/etc/named.rfc1912.zones区域配置文件，定义正向 / 反向解析区域（如jx.com域、192.168.115.0/24网段）
/var/named/区域文件存储目录，存放正向 / 反向解析的具体记录（如jx.com.zone）
/var/named/named.ca根域服务器列表，包含全球 13 组根域服务器的 IP 和域名，不可擅自修改
/var/named/named.localhost本地回环接口的区域文件模板（默认解析localhost），可复制用于自定义区域文件
/var/named/named.loopback回环 IP（127.0.0.1）的反向区域文件模板，可复制用于自定义反向区域文件
/var/named/slaves/从服务器同步的区域文件存储目录（主从架构时自动生成，无需手动创建）
/var/log/named.logDNS 服务日志文件，记录解析请求、错误信息、主从同步状态等（需手动配置日志路径）

5.3 BIND 核心命令

命令作用
systemctl start named启动 BIND 服务
systemctl enable named设置 BIND 服务开机自启
systemctl status named查看 BIND 服务运行状态（判断是否正常启动）
named-checkconf检查主配置文件（/etc/named.conf）语法是否正确（无输出即无错误）
named-checkzone 区域名 区域文件路径检查区域文件语法是否正确（如named-checkzone jx.com /var/named/jx.com.zone）
named-journalprint 日志文件路径打印 BIND 运行日志（用于故障排查，如主从同步失败原因）

六、实战 1：配置 DNS 主服务器（单点架构）

本节以 “jx.com域”（正向解析）和 “192.168.115.0/24网段”（反向解析）为例，完整演示单点 DNS 主服务器的配置流程。

6.1 环境准备

  • 服务器 IP：192.168.115.128（CentOS 7，关闭防火墙和 SELinux，避免拦截 DNS 请求）
  • 解析需求：
    • 正向：www.jx.com→192.168.115.129、mail.jx.com→192.168.115.130、ftp.jx.com→192.168.115.131、ww.jx.com（别名）→www.jx.com
    • 反向：192.168.115.129→www.jx.com、192.168.115.130→mail.jx.com、192.168.115.131→ftp.jx.com

6.2 步骤 1：修改主配置文件（/etc/named.conf）

核心修改点：

  • listen-on port 53：指定 DNS 服务监听的 IP（改为服务器实际 IP，如192.168.115.128，默认仅监听 127.0.0.1，外部客户端无法访问）。
  • allow-query：允许访问的客户端（改为any，允许所有客户端查询，默认仅允许localhost）。

完整配置如下：

[root@localhost ~]# vim /etc/named.conf
options {listen-on port 53 { 192.168.115.128; };  # 服务器实际IPlisten-on-v6 port 53 { ::1; };  # 禁用IPv6可改为none;directory   "/var/named";  # 区域文件存储目录（默认，无需修改）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     { any; };  # 允许所有客户端查询recursion yes;  # 开启递归查询（本地DNS服务器需开启，权威服务器可关闭）dnssec-enable yes;  # 启用DNSSEC（域名安全解析，可选关闭）dnssec-validation yes;bindkeys-file "/etc/named.root.key";managed-keys-directory "/var/named/dynamic";pid-file "/run/named/named.pid";  # PID文件路径（默认）session-keyfile "/run/named/session.key";
};# 日志配置（可选，默认日志存储在/var/named/data/named.run）
logging {channel default_debug {file "data/named.run";severity dynamic;};
};# 根域配置（默认，无需修改，指向/var/named/named.ca）
zone "." IN {type hint;file "named.ca";
};# 包含区域配置文件（关键，关联/etc/named.rfc1912.zones）
include "/etc/named.rfc1912.zones";
include "/etc/named.root.key";


文章转载自：

http://LleC9uKJ.cpfbg.cn
http://3IT6DnAN.cpfbg.cn
http://40IUnqt5.cpfbg.cn
http://z57PKNci.cpfbg.cn
http://11Ai54xM.cpfbg.cn
http://JY2K0ndr.cpfbg.cn
http://7m4CvqH4.cpfbg.cn
http://60c4j2DO.cpfbg.cn
http://vvFeSRbd.cpfbg.cn
http://IWawprRF.cpfbg.cn
http://LjAzU7Eo.cpfbg.cn
http://MNNy8wlE.cpfbg.cn
http://OS3MrRnL.cpfbg.cn
http://N9OSj5uY.cpfbg.cn
http://BIXiFP85.cpfbg.cn
http://vTYnvp5S.cpfbg.cn
http://u9p6Spg8.cpfbg.cn
http://6jitCXmV.cpfbg.cn
http://3pbZPDeF.cpfbg.cn
http://eKzVuZyX.cpfbg.cn
http://TbntGkx2.cpfbg.cn
http://L9G1Xoge.cpfbg.cn
http://ezIguK43.cpfbg.cn
http://66CqyFZo.cpfbg.cn
http://CDH5B1CB.cpfbg.cn
http://c09WPtDY.cpfbg.cn
http://XcOZErKE.cpfbg.cn
http://IOjr2MiT.cpfbg.cn
http://09D5Amju.cpfbg.cn
http://P5dCTnmL.cpfbg.cn
http://www.dtcms.com/a/388458.html

相关文章：

  • 《黑夜君临》网络测试：XSX表现优于PS5及PS5 Pro
  • HDLBits-移位寄存器
  • C++宽度优先搜索算法（BFS算法）：FloodFill问题模型
  • ThreadLocal 的工作原理
  • Windows 11 下载安装 CosyVoice2，一键启动
  • 《Vuejs设计与实现》第 16 章（解析器） 下
  • JavaSE——图书系统项目
  • PHP 中 Class 的使用说明
  • Android入门到实战（九）：实现书架页——RecyclerView + GridLayoutManager + 本地数据库
  • 日常开发-20250917
  • 基于SpringBoot+Vue的近郊农场共享管理系统（Echarts图形化分析）
  • AI开发实战：从数据准备到模型部署的完整经验分享
  • 【漏洞预警】大华DSS数字监控系统 user_edit.action 接口敏感信息泄露漏洞分析
  • RFID赋能光伏电池片制造智能化跃迁
  • 大数据 + 分布式架构下 SQL 查询优化：从核心技术到调优体系
  • FPGA硬件设计-DDR
  • 卫星通信天线的跟踪精度，含义、测量和计算
  • 忘记MySQL root密码，如何急救并保障备份？
  • Java 异步编程实战：Thread、线程池、CompletableFuture、@Async 用法与场景
  • 贪心算法应用：硬币找零问题详解
  • while语句中的break和continue
  • 10cm钢板矫平机：一场“掰直”钢铁的微观战争
  • Python实现计算点云投影面积
  • C++底层刨析章节二：迭代器原理与实现：STL的万能胶水
  • 学习Python中Selenium模块的基本用法（14：页面打印）
  • 便携式管道推杆器：通信与电力基础设施升级中的“隐形推手”
  • leetcode 349 两个数组的交集
  • UV映射！加入纹理！
  • 车辆DoIP声明报文/识别响应报文的UDP端口规范
  • Elasticsearch 2.x版本升级指南