Linux 功能變數名稱和DNS

来源:https://www.cnblogs.com/heyongshen/archive/2022/08/15/16584669.html
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名字解析的作用： TCP/IP網路中，設備之間的通信依賴IP地址來實現，但是IP地址不好記憶，所以就將每一臺設備用一個名字來進行標識，但是這個名字電腦不能解析。所以就需要藉助名字解析服務來實現將名字解析為IP地址。 主機名和功能變數名稱的聯繫 主機名： 主機名：電腦的名字，用於唯一標識一臺設備 功能變數名稱： ...


名字解析的作用：

TCP/IP網路中，設備之間的通信依賴IP地址來實現，但是IP地址不好記憶，所以就將每一臺設備用一個名字來進行標識，但是這個名字電腦不能解析。所以就需要藉助名字解析服務來實現將名字解析為IP地址。

主機名和功能變數名稱的聯繫

主機名：

主機名：電腦的名字，用於唯一標識一臺設備

功能變數名稱：

功能變數名稱：domain name，是由一串用點分隔的名字，表示互聯網上的一臺或者一組設備。

完全限定功能變數名稱:FQDN

FQDN：full qualified domain name，完全限定功能變數名稱。FQDN=主機名+功能變數名稱

一個域下麵就包含了很多主機。比如baidu.com這個功能變數名稱下麵可能就包含了www.baidu.com，mail.baidu.com等主機名。

例如：如www.baidu.com. 就是一個完全限定功能變數名稱（註意最後有一個點，預設結尾點可以省略不寫。最末尾的點所有名稱的最上級的根）。

在查看完全限定功能變數名稱時，主機名通常位於功能變數名稱之前。

主機名錶示用於將用戶傳送到某個地址或位置的網路或系統。

功能變數名稱代表用戶正在訪問的站點或項目。

比如www.baidu.com就告訴我們，baidu.com這個域中，有一臺名叫www的機器.

常見的www就是主機名，標識的對應主機，還有blog、study等都是主機名。

#www
www：World Wide Web，萬維網。由www客戶端和www服務端組成。

	#www客戶端指的是設備上的瀏覽器。

	#www服務端指的是伺服器（存放資源的主機）。

	#www經常被簡稱作web,所以www客戶端、www服務端又叫web客戶端、web服務端

	#www的作用就是：web客戶端訪問web服務端

#所以www表示訪問指定web伺服器上面的資源，故www表示的是一臺主機。

範例

#www.baidu.com
			.    #根域
			|
			|
	    gov  edu   com  net org cn  #頂級域：最初只有七個
			|
			|
		360   baidu  google  sougou #二級域
			|
			|
		       www    #主機

功能變數名稱的分類

  • 根域

  • 頂級域

  • 二級域

  • ....

  • 最多可達到127級功能變數名稱

#常見的頂級功能變數名稱

com(商業公司)、

net（互聯網組織）、

edu（教育）、

org（非營利性組織）、

int（internet）、

mil（軍事）、

gov（政府）、

cn（國家地區功能變數名稱，cn表示中國）

DNS：Domain Name Server

利用名稱分散式的特性，在每一級域都搭建對應的DNS伺服器，每個DNS伺服器只負責一部分名稱和ip的解析。

DNS伺服器存放的是它的下級域DNS的名稱和IP。如果一個DNS的下級是主機，就存放主機的名稱和ip

DNS查詢的類型

  • 遞歸查詢

  • 迭代查詢

遞歸查詢：一般客戶機和本地DNS伺服器之間屬於遞歸查詢，即當客戶機向DNS伺服器發出請求後, 若DNS伺服器本身不能解析，則會向另外的DNS伺服器發出查詢請求，得到最終的肯定或否定的結
果後轉交給客戶機。此查詢的源和目標保持不變,為了查詢結果只需要發起一次查詢

迭代查詢：一般情況下(有例外)本地的DNS伺服器向其它DNS伺服器的查詢屬於迭代查詢,如：若對
方不能返回權威的結果，則它會向下一個DNS伺服器(參考前一個DNS伺服器返回的結果)再次發起
進行查詢，直到返回查詢的結果為止。此查詢的源不變,但查詢的目標不斷變化,為查詢結果一般需要發起多次查詢.

DNS名稱請求的流程

1.客戶端需要解析一個名稱會先查詢hosts文件，如無對應內容就下一步

2.查詢本地的緩存（linux預設沒有設置緩存，windows預設設置了緩存）

3.向指定的DNS伺服器發起請求，如果這個DNS伺服器沒找到就像根查找，然後進行迭代查詢，找到結果以後由這個DNS返回給客戶端

#權威DNS：存放要訪問的功能變數名稱和ip的對應關係的伺服器就叫做權威DNS伺服器

image

緩衝和緩存

緩存：Cache，為了提升性能開闢一塊空間，緩存是將反覆使用的數據存儲起來，在有效期之內供系統去調用。

緩衝:Buffer，緩衝的作用是協調上下層應用之間的性能差異。

#比如A-->B,A的流量大速度快，但是B的流量小速度慢，A-->B的時候B接收不了這麼多的數據，所以中間加一個緩衝區，A把數據放在緩衝區，B再到緩衝區去拿數據。解決了兩這性能不一樣的問題。

範例：

#瀏覽器輸入一個功能變數名稱回車以後背後所作的工作：

名稱解析為ip地址：DNS工作過程

連接到對應的主機：TCP三次握手

數據傳輸：HTTP工作過程

linux DNS服務的實現

提供DNS伺服器軟體：bind，powerdns，dnsmasq，unbound，coredns（主要用在k8s環境中）

bind實現DNS服務

1.安裝bind軟體
yum install bind bind-utils
bind-utils是bind的一個管理工具（客戶端）。
BIND的相關程式包：yum list all bind*
BIND包相關文件: rpm -ql bind

bind的配置文件：/etc/named.conf

可以通過rpm -ql bind來查看他的對應文件。

配置文件的格式

由三部分組成：

  • 選項：配置相關功能

  • 日誌：（基本不用改）

  • 區域：本機能夠為哪些zone進行解析（域下麵就有很多區域）


/var目錄：var：variable（變數、可變的）。目錄存放的就是可變的數據

/etc/services文件是記錄網路服務名和它們對應使用的埠號及協議的對應關係（相當於一個手冊，記錄大部分服務使用的預設埠，不用更改）

/etc/services文件：四個欄位組成：服務名稱”、“使用埠”、“協議名稱”以及“別名

查看dns是否生效： /etc/reslve文件
/etc/resolv.conf是DNS客戶機的配置文件，用於設置DNS伺服器的IP地址及DNS功能變數名稱

dns服務基礎配置實現互聯網訪問

只需要正確安裝bind這個軟體包，修改配置文件的一下內容即可。
options {
        listen-on port 53 { localhost; }; #需要監聽的指定地址埠，可以直接註釋掉表示所有iplocalhost表示監聽本地所有地址的53埠
		......
        allow-query     { any; };  #允許誰查詢 any：代表所有的ip，所有的ip都可以查（包括遠程的ip） 註釋掉這一行也表示所有ip都能訪問
		}
		
		
#dns配置文件中的：localhost：表示本機配置的所有ip
#hosts中的localhost表示的是127.0.0.1這個地址
#dns務基礎配置實現互聯網訪問：註釋掉allow-query和listen-on 表示預設允許所有

DNS服務的管理工具 rndc

rndc 監聽埠: 953/tcp

#命令格式：
rndc COMMAND
COMMAND:
 status: 查看狀態
 reload: 重載主配置文件和區域解析庫文件
 reload zonename: 重載區域解析庫文件
 retransfer zonename: 手動啟動區域傳送，而不管序列號是否增加
 notify zonename: 重新對區域傳送發通知
 reconfig: 重載主配置文件
 querylog: 開啟或關閉查詢日誌文件/var/log/message
 trace: 遞增debug一個級別
 trace LEVEL: 指定使用的級別
 notrace：將調試級別設置為 0
 flush：清空DNS伺服器的所有緩存記錄

DNS解析服務的測試和診斷工具

由bind-utils這個客戶端提供。於測試dns系統，不會查詢hosts文件進行解析

  • dig

  • host

  • nslookup

例如：查詢dns能否正常解析：www.baidu.com
dig www.baidu.com
host www.baidu.com
nslookup www.baidu.com

#查詢指定的DNs伺服器能否正常解析：www.baidu.com
dig www.baidu.com @10.10.0.11 #伺服器的ip地址

搭建私有DNS實現正向解析dns服務(正向主伺服器)

需要實現正向解析：FQDN-->IP ,就需要配置對應的區域。
域是一個概念，比如baidu就是一個域，在這個域之下還有區域

bind區域的配置方法

  1. 在主配置文件中定義區域

  2. 定義區域解析庫文件（區域資料庫），由一條條資源記錄（RR）組成。

搭建DNS正向主伺服器，實現web伺服器基於FQDN的訪問

環境配置：
關閉SElinux
關閉防火牆
時間同步

設備：
需要三台主機
DNS服務端：10.0.0.8
web伺服器：10.0.0.7
DNS客戶端：10.0.0.6

修改住配置文件，定義需要解析得區域：
zone "redhat.org" IN {  #redhat.org：表示需要管理的域的功能變數名稱
   type master; #DNS的類型  master slave frawalld
   file  "magedu.org.zone"; #指定定義區域資料庫的文件


#區域資料庫配置
$TTL 1D 	#表示有效時間 1D：表示1D內有效
			@       IN SOA  @ admin.redhat.org. (
			0       ; serial 
			1D      ; refresh
			1H      ; retry
			1W      ; expire
			3H )    ; minimum
			NS      master
master		 A      192.168.26.129  #需要解析的區域
www    		A		192.168.26.130  #需要解析的區域
資源記錄的格式及類型
資源記錄的格式：name [TTL] IN rr_type value
資源記錄的類型：

  • SOA：說明當前這個區域解析庫為哪一個區域所用，由誰負責

  • A：作用是把FQDN解析成為IPV4的IP地址

  • NS：name server 專用於標識當前區域的DNS伺服器

  • MX：Mail eXchanger，郵件交換器

  • CNAME： Canonical Name，別名記錄

  • PTR：作用是把IP解析成為FQDN，反向解析

#SOA  name [ttl] in rr_type value 

（1）name：表示的是當前這個區域解析庫的功能變數名稱。用@可表示當前區域的名字

（2）TTL：表示緩存過期的時間

（3）IN：代表internet，沒有實際意義，可以當做固定格式

（4）SOA：表示資源記錄的類型為SOA

（5）value: 當前這個域的DNS伺服器是誰，可以直接寫區功能變數名稱字，會自動把功能變數名稱補齊。
#使用value指定當前域的DNS伺服器以後，還要使用A這種類型來指定這個DNS伺服器的IP地址。
#SOA記錄與其它記錄不同的是就是value部分，SOA的value部分由很多的欄位組成


value：由以下三部分組成：
1.負責當前這個域的主（master）DNS伺服器是誰。  可以是FQDN，也可以是當前 域 的名字（用@可表示當前 域的名字），這個名字隨便起，但是需要配置A來指定它的ip地址。

2.當前區域管理員的郵箱地址，但是地址不能有@符號，一般用.來代替，例如15069028007.163.com

3.(主從伺服器協調屬性的定義以及否定的答案的統一的TTL)

#例如：
10235.com   86400  IN SOA  ns1.abc.com.  root.ns1.abc.com. (
                                2007061402 ; serial
                                3600       ; refresh (1 hour)
                                900        ; retry (15 minutes)
                                1209600      ; expire (2 weeks)
                                3600         ; minimum (1 hour)
                                )

10235.com：代表當前區域的功能變數名稱，可以用@代替(因為在配置文件中定義區域的時候就定義了功能變數名稱)

86400：代表86400秒後緩存過期

ns1.abc.com.：指定當前域的主DNS SERVER  #主DNS：master，這個名字可以隨便起，下麵還需要使用A這種類型的資源記錄來指定主DNS的ip地址 d

root.ns1.abc.com.：管理員郵箱(@使用.代替),等同於[email protected].

Serial ：數值Serial代表這個Zone的序列號。供Slave DNS判斷是否從Master DNS獲取新數據。每次Zone文件更新，都需要修改Serial數值

refresh：數值Refresh設置Slave DNS多長時間與Master Server進行Serial核對。目前Bind的notify參數可設置每次Master DNS更新都會主動通知Slave DNS更新

retry：數值Retry設置當Slave DNS試圖獲取Master DNS Serial時，如果Master DNS未響應，多長時間重新進行檢查

expire：數值Expire將決定Slave DNS在沒有Master DNS的情況下權威地提供功能變數名稱解析服務的時間長短

minimum：否定答案的TTL,當伺服器沒有解析到功能變數名稱時，設置客戶端緩存時間

配置文件檢查

  • named-checkconf

  • named-checkzone

#檢查配置文件
named-checkconf  #檢查的是named.conf這個配置文件

named-checkzone xxx.org /var/named/redhat.org.zone # 功能變數名稱 功能變數名稱對應的區域資料庫文件

資源記錄的類型詳解

NS記錄定義規則

  • name: 當前功能變數名稱（通過定義區域規則的時候指定的功能變數名稱）。用來標識當前的功能變數名稱中那些是DNS

  • value: 當前區域的某DNS伺服器的名字，例如: ns.redhat.org.

#value的名字是隨便起的。只需要添加A這種資源記錄的時候，對應上指定的ip地址就可以了。

1. 相鄰的兩個資源記錄的name相同時，後續的可省略。#會自動繼承上一條記錄的一些信息

2. 對NS記錄而言，任何一個ns記錄後面的伺服器名字，都應該在後續有一個A記錄 
#表示當前區域中誰是DNS伺服器，因為可能存在多個dns伺服器，soa只標識了主dns伺服器

3. 一個域可以有多個NS記錄（一個功能變數名稱可以有多個dns伺服器）

範例：
redhat.org. IN NS ns1.redhat.org. #前面的FQDN可以只寫主機名，功能變數名稱會自動補全
               NS ns2.redhat.org. #完整:redhat.org. IN NS ns2.redhat.org.會自動繼承上面的內容
A記錄定義規則

  • name: 某主機的FQDN，例如：www.redhat.org.

  • value: 主機名對應主機的IP地址

www.redhat.org. IN A 1.1.1.1

www.redhat.org. IN A 2.2.2.2

mx1.redhat.org. IN   A 3.3.3.3

mx2.redhat.org. IN   A 4.4.4.4

$GENERATE 1-254 HOST$   IN A 1.2.3.$

*.redhat.org. IN A 5.5.5.5  #表示輸入任何的子功能變數名稱都可以解析。例如 wwwwwwwww.redhat.com

redhat.org. IN   A 6.6.6.6 #直接輸入功能變數名稱便可解析

#註意：如果有和DNS的IP相同的多個同名的A記錄，優先返回DNS的本機IP

#避免用戶寫錯名稱時給錯誤答案，可通過泛功能變數名稱解析進行解析至某特定地址
CNAME別名記錄

  • name: 別名的FQDN

  • value: 真正名字的FQDN

例如：www.magedu.org. IN CNAME   websrv.magedu.org.
PTR記錄
name: IP，有特定格式，把IP地址反過來寫，1.2.3.4，要寫作4.3.2.1；
而有特定尾碼：in-addr.arpa.，所以完整寫法為：4.3.2.1.in-addr.arpa.
value: FQDN

例如：
4.3.2.1.in-addr.arpa. IN PTR www.magedu.org.
#如1.2.3為網路地址，可簡寫成：
4 IN PTR www.magedu.org.

#註意：網路地址及尾碼可省略；主機地址依然需要反著寫

反向解析的實現

反向區域：即將IP反向解析為FQDN
區功能變數名稱稱：網路地址反寫.in-addr.arpa.

www.baidu.com. 從上到下對應的為：.--com--baidu--www

172.16.100.10 --> 10.100.16.172.in-addr.arpa.

#功能變數名稱：172.16.100. --> 100.16.172.in-addr.arpa.
定義區域
zone "ZONE_NAME" IN {
 type {master|slave|forward}；
 file "網路地址.zone"
};

zone "26.168.192.in-addr.arpa." IN {
        type master;
        file "192.168.26.zone";

};
定義解析庫：
[root@CentOS8 named]# cat 192.168.26.zone 
$TTL 1D
@	IN SOA	master rname.invalid. (
					0	; serial
					1D	; refresh
					1H	; retry
					1W	; expire
					3H )	; minimum
	NS	master
master  IN	A     	10.0.0.10
10	PTR	www.redhad.com
20	PTR     www.tom.com
30	PTR 	www.bob.com

啟用DNS客戶端緩存功能

客戶端啟用DNS緩存功能,可以大幅減輕DNS伺服器的壓力,同時也能提高DNS客戶端名稱解析速度。

nscd
CentOS 預設沒有啟用DNS客戶端緩存,安裝nscd（Name Service Cache Daemon,名稱服務緩存守護進
程）包可以支持DNS緩存功能

ubuntu 預設會啟用DNS客戶端緩存
[root@ubuntu1804 ~]#systemctl status systemd-resolved.service

#清空緩存
[root@ubuntu1804 ~]#systemd-resolve --flush-caches

[root@centos7 ~]#yum -y install nscd

[root@centos7 ~]#systemctl enable --now nscd

#查看緩存統計信息
[root@centos7 ~]#nscd -g

#清除DNS客戶端緩存
[root@centos7 ~]#nscd -i hosts

從伺服器的實現

DNS的類型：

  • 主伺服器

  • 從伺服器

  • 轉發伺服器

從伺服器：
（1）時間和主伺服器要同步（ntp）

（2）主伺服器的區域解析庫文件有一條NS資源記錄指向從伺服器

(3)從伺服器只需要定義區域，而無須提供解析庫文件（放置於/var/named/slaves/目錄）

(4)主伺服器需要允許從伺服器作區域傳送
從伺服器區域的定義
zone "ZONE_NAME" IN {
 type slave; #定義伺服器類型
 masters { MASTER_IP; }; #定義使用的主伺服器
 file "slaves/ZONE_NAME.zone"; #定義區域文件
};
範例：搭建從伺服器實現冗餘功能

主伺服器配置：

配置文件：
//#只允許從伺服器進行區域傳輸,如果不寫預設所有的伺服器都能進行傳輸
allow-transfer { 10.0.0.12;};

區域資料庫：
$TTL 1D
@       IN SOA  master rname.invalid. (
                                        0       ; serial
                                        1D      ; refresh
                                        1H      ; retry
                                        1W      ; expire
                                        3H )    ; minimum
        NS      master
        NS      slave
master  IN  A 10.0.0.10
slave   IN  A 10.0.0.12 #指定slave伺服器的ip地址

www   IN A 10.0.0.11
blog  IN A 10.0.0.110
mail  IN A 10.0.0.111

從伺服器配置：

//#不允許其它主機進行區域傳輸,不寫就預設所有的主機都可以
allow-transfer { none;};

#指定區域
zone "redhad.com" IN {            #功能變數名稱和主伺服器的一樣
        type slave;               #DNS的類型
        masters {10.0.0.10;};     #指定主伺服器
        file "slaves/redhad.com"; #指定同步過來的資源記錄存放位置
};

驗證：

查看slaves/redhad.com中是否存在數據（亂碼）

停止掉主伺服器，指定從伺服器為測試及其的DNS，測試能否正常訪問www.redhad.com等。

DNS實現子域

子域委派授權

子域委派授權：將子域委派給其它主機管理，實現分散式DNS資料庫。

父域DNS配置：

#父域中指定子域的DNS伺服器和IP地址。然後再子域的DNS伺服器上面定義對應的解析規則就行了。
這樣通過父域的DNS地址也能找到子域的對應解析。

$TTL 1D
@       IN SOA  master  rname.invalid. (
                                        0       ; serial
                                        1D      ; refresh
                                        1H      ; retry
                                        1W      ; expire
                                        3H )    ; minimum
         IN     NS      master 

shanghai IN     NS      shanghais #指定子域的區域使用的DNS伺服器名字

master    IN    A       10.0.0.10
shanghais IN    A       10.0.0.11 #子域DNS對應的IP地址
www IN A 10.0.0.11

子域DNS配置：

zone "shanghai.heyongshen.com" IN {
        type master;
        file "shanghai.heyongshen.zone";
};

#在子域中定義相應的解析規則
$TTL 1D
@       IN SOA  master  rname.invalid. (
                                        0       ; serial
                                        1D      ; refresh
                                        1H      ; retry
                                        1W      ; expire
                                        3H )    ; minimum
@        IN     NS      master
master   IN     A       10.0.0.11


www      IN     A       10.0.0.10

測試：

[root@CentOS8 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens160 
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=ens160
DEVICE=ens160
ONBOOT=yes
IPADDR=10.0.0.12
PREFIX=24
GATEWAY=10.0.0.2
DNS1=10.0.0.10  #指定DNS伺服器

[root@CentOS8 ~]# ping www.heyongshen.com
[root@CentOS8 ~]# ping www.shanghai.heyongshen.com

DNS轉發（forward）（緩存）伺服器

將用戶的DNS請求，轉發至指定的DNS服務，而非預設的根DNS伺服器，並將指定
伺服器查詢的返回結果進行緩存，提高效率

#建議關閉加密驗證
dnssec-enable no; 
dnssec-validation no;

全局轉發：對非本機所負責解析區域的請求，全轉發給指定的伺服器

Options {
 forward first|only;
 forwarders { ip;};
};

特定區域轉發:僅轉發對特定的區域的請求，比全局轉發優先順序高

zone "ZONE_NAME" IN {
 type forward;
 forward first|only;
 forwarders { ip;};
};
兩種轉發類型：

  • first：先轉發至指定DNS伺服器，如果無法解析查詢請求，則本伺服器再去根伺服器查詢

  • only: 先轉發至指定DNS伺服器，如果無法解析查詢請求，則本伺服器將不再去根伺服器查詢

範例：實現DNs伺服器的轉發功能

// listen-on port 53 { 127.0.0.1; };  
// allow-query     { localhost; }; 允許查詢的主機

緩存伺服器主要配置：

#關閉加密驗證：
dnssec-enable no;
dnssec-validation no;

#配置轉發規則
forward  first; #轉發規則
forwarders {10.0.0.10; }; #主伺服器

主伺服器主要配置：

#關閉加密驗證：
dnssec-enable no;
dnssec-validation no;

#定義區域
zone "heyongshen.com" IN {
        type master;
        file "heyongshen.zone";
};


#配置規則
$TTL 1D
@       IN SOA master rname.invalid. (
                                        0       ; serial
                                        1D      ; refresh
                                        1H      ; retry
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                                        3H )    ; minimum
        NS      master
master  A       10.0.0.10

www     IN A 10.0.0.2

智能DNS的實現

GSLB：

  • GSLB：Global Server Load Balance 全局負載均衡

  • GSLB是用戶發起請求後判斷由哪個地點的伺服器來提供服務

  • GSLB主要的目的：是在整個網路範圍內將用戶的請求定向到最近的節點（或者區域）

CND服務

CDN： （Content Delivery Network）內容分髮網絡

工作原理
1. 用戶向瀏覽器輸入www.a.com這個功能變數名稱，瀏覽器第一次發現本地沒有dns緩存，則向網站的DNS伺服器請求

2. 網站的DNS功能變數名稱解析器設置了CNAME，指向了www.a.tbcdn.com,請求指向了CDN網路中的智能DNS負載均衡系統

3. 智能DNS負載均衡系統解析功能變數名稱，把對用戶響應速度最快的IP節點返回給用戶；

4. 用戶向該IP節點（CDN伺服器）發出請求

5. 由於是第一次訪問，CDN伺服器會通過Cache內部專用DNS解析得到此功能變數名稱的原web站點IP，向原站點伺服器發起請求，併在CDN伺服器上緩存內容

6. 請求結果發給用戶
CDN服務商

  • 服務商：阿裡，騰訊，藍汛，網宿，帝聯等

  • 智能DNS: dnspod dns.la


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