DNS服务器的基础应用及主从复制

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域名系统（英文：Domain Name System，缩写：DNS）是因特网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网。DNS 使用TCP和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。   简而言之，DNS的出现是为了解决人们访问各个网站时的困难，因为如果每一个web服务器都是一个固定的外网IP的话，那么我们访问时必须要在浏览器中输入如http://8.8.8.8的，这对于人类来说太难于记忆了（虽然计算机很喜欢数字），所以我们想了一种方法将一个网站的名称和ip地址关联起来这样使用起来就方便多了。比如访问www.google.com其实就是访问的8.8.8.8这个ip地址，这样我们只要知道google这个公司就可以轻易的记住它的web网站了。其中www.google.com叫做一个FQDN(Fully qualified domain name)即完全资格域名，在互联网上唯一标识一台服务器（在访问者看来），而FQDNàIP的转换叫做正向解析，IPàFQDN的转换叫做反向解析。反向解析的作用主要是解决邮件服务器拒绝垃圾邮件的，因为在互联网中多个FQDN可以指向同一个IP所以通过IP去找FQDN在互联网上是不现实的，这样就可以使用一个随意的IP地址来伪装成特定的FQDN，如果某IP发来的邮件与其注册的域名正、反向解析并不相匹配，那么邮件服务器会把此邮件定义为垃圾邮件处理。
      DNS进行解析时默认使用的是UDP的53号端口，使用的查询方式分为两种：递归查询和迭代查询。递归查询查询是客户端与DNS服务器之间的方式，迭代查询时DNS服务器之间的方式。

   在一个完整的FQDN当中，一共分为四个部分：主机名.二级域名.一级域名.，最后的一个点代表根域名服务器，全球一共有13组，从A-M编号，其中有些组在世界各地有多组镜像，根域名服务器顾名思义就是以它为起始进行查询，它知道每一个顶级域名服务器的地址，每一个顶级域名服务器知道其所管辖的二级域名服务器的地址，每一个二级域名服务器知道其管辖的每一个主机的地址，这个样经过层层迭代就可以确定一个FQDN的IP地址，然后前段DNS服务器将查询后的最终结果一次返回给客户端这就叫做递归查询。举个例子：
查询 www.czcedu.org
    客户端发送查询报文" www.czcedu.org "至DNS服务器，DNS服务器首先检查自身缓存，如果存在记录则直接返回结果。
    如果记录老化或不存在，则
    DNS服务器向根域名服务器发送查询报文" www.czcedu.org "，根域名服务器返回 .org 域的权威域名服务器地址，这一级首先会返回的是顶级域名的权威域名服务器。
    DNS服务器向 .org 域的权威域名服务器发送查询报文" www.czcedu.org "，得到 .czcedu.org 域的权威域名服务器地址。
    DNS服务器向 .czcedu.org 域的权威域名服务器发送查询报文" www.czcedu.org "，得到主机 www 的A记录，存入自身缓存并返回给客户端。
    我们看到了DNS服务器的作用，但是如果我们全网内的解析工作都交给一台DNS服务器的话那么一旦它宕机将无法通过FQDN访问互联网，所以我们要对DNS服务器进行备份，接下来我们就说一下DNS服务器的类型：

• 主DNS服务器
  
  
  • 维护所负责解析的域内解析库服务器；解析库由管理维护
    
    
• 从DNS服务器
  
  序列号：解析库的版本号；前提：主服务器解析库内容发生变化，其序列递增；
  刷新时间间隔：从服务器从主服务器请求同步解析库的时间间隔；
  重试时间间隔：从服务器从主服务器请求同步解析库失败时，再次尝试的时间间隔；
  过期时长：从服务器始终联系不到主服务器时，多久之后放弃从服务器角色，停止提供服务；
  通知机制：主服务器在发生改变时会立即通知从服务器来同步解析库
  
  
  • 从主DNS服务器或其它的从DNS服务器那里"复制"（区域传递）一份解析库；这时使用的是TCP的53端口。
    
    
• 缓存DNS服务器
  
  解析答案：
  肯定答案：解析到的确定结果
  否定答案：请求的条目不存在等原因导致无法返回结果；
  权威答案：直属服务器提供的答案
  非权威答案：缓存或者非直属服务器提供的答案
  
  
  • 及上图中的与client直接联系的DNS服务器，用于缓存已经确定的查询结果以加快DNS解析速度。
    
    
• 转发DNS服务器
  
  
  • 将客户端的查询请求全部或部分转发给某特定的DNS服务器
    
    

    DNS服务器能够解析域名靠的是区域解析库，而区域解析库是由众多的资源记录（RR，Resource Record）组成的，RR由多种类型：
    OA：Start Of Authority，起始授权记录；一个区域解析库有且仅能有一个SOA记录，而必须为解析库的第一条记录；
    A：internet Address，作用，FQDN --> IP
    AAAA: FQDN --> IPv6
    PTR: PoinTeR，IP --> FQDN
    NS: Name Server，专用于标明当前区域的DNS服务器
    CNAME：Canonical Name，别名记录
    MX:　Mail eXchanger，邮件交换器
    每种资源记录定义的格式：
    语法：name[TTL]IN rr_type value
        注意：
        (1) TTL即客户端的到解析结果的缓存时长，可从全局继承；
        (2) @可用于引用当前区域的名字；
        (3) 同一个名字可以通过多条记录定义多个不同的值；此时DNS服务器会以轮询方式响应；
        (4) 同一个值也可能有多个不同的定义名字；通过多个不同的名字指向同一个值进行定义；此仅表示通过多个不同的名字可以找到同一个主机而已；
        SOA:
        name: 当前区域的名字，例如"magedu.com."；
        value: 有多部分组成
        (1) 当前区域的主DNS服务器的FQDN，也可以使用当前区域的名字；
        (2) 录前区域管理员的邮箱地址；但地址中不能使用@符号，一般用.替换，例如linuxedu.magedu.com；
        (3) (主从服务协调属性的定义以及否定的答案的统一的TTL)
    例如：
    magedu.com. 86400 IN SOA ns.magedu.com. nsadmin.magedu.com. (
    2015042201  ;序列号
    2H          ;刷新时间
    10M;重试时间
    1W;过期时间
    1D;否定答案的TTL值
    )
    NS:
    name: 当前区域的名字
    value: 当前区域的某DNS服务器的名字，例如ns.magedu.com.；
    注意：一个区域可以有多个NS记录；
    例如：
    magedu.com.IN NS  ns1.magedu.com.
    magedu.com.IN NS  ns2.magedu.com.
    注意：
    (1) 相邻的两个资源记录的name相同时，后续的可省略；
    (2) 对NS记录而言，任何一个ns记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录；
    MX:
    name: 当前区域的名字
    value: 当前区域的某邮件服务器(smtp服务器)的主机名；
    一个区域内，MX记录可有多个；但每个记录的value之前应该有一个数字(0-99)，表示此服务器的优先级；数字越小优先级越高；
    例如：
    magedu.com.IN  MX  10  mx1.magedu.com.
    IN MX  20  mx2.magedu.com.
    注意：
    (1) 对MX记录而言，任何一个MX记录后面的服务器名字，都应该在后续有一个A记录；
    A:
    name: 某主机的FQDN，例如www.magedu.com.
    value: 主机名对应主机的IP地址；
    例如：
    www.magedu.com.IN  A 1.1.1.1
    www.magedu.com.IN  A  1.1.1.2
    mx1.magedu.com. IN    A   1.1.1.3
    mx2.magedu.com.  IN   A   1.1.1.3
    避免用户写错名称时给错误答案，可通过泛域名解析进行解析至某特定地址；

         AAAA:
               name:FQDN
               value:IPv6
         PTR:
           name:IP，有特定格式，把IP地址反过来写，1.2.3.4，要写作4.3.2.1；而有特定后缀：in-addr.arpa.，所以完整写法为：4.3.2.1.in-addra.arpa.
             value:FQDN
             例如：
                                               4.3.2.1.in-addr.arpa.   IN   PTR         www.magedu.com
                                               简写成：
                                                        4    IN  PTR          www.magedu.com.

                                               注意：网络地址及后缀可省略；主机地址依然需要反着写；
         CNAME：
                name:别名的FQDN
                value:正工名字的FQDN；
           例如：
                                               web.magedu.com.      IN          CNAME          www.magedu.com

OK，DNS协议我们已经大致讲清楚了，接下来我们看一下DNS服务到的实现，使用最广泛的的开源实现方式是使用BIND软件包。BIND（Berkeley Internet Name Daemon）是现今互联网上最常使用的DNS服务器软件，使用BIND作为服务器软件的DNS服务器约占所有DNS服务器的九成。BIND现在由互联网系统协会（InternetSystems Consortium）负责开发与维护。BIND（Berkeley Internet Name Daemon）是现今互联网上最常使用的DNS服务器软件，使用BIND作为服务器软件的DNS服务器约占所有DNS服务器的九成。BIND现在由互联网系统协会（InternetSystems Consortium）负责开发与维护。

安装bind包有很多个组件，我们这里就安装bind.x86_64、bind-libs.x86_64、bind-utils.x86_64这三个包，至于其它包的功能大家自行查看吧，篇幅原因就不详细解释了。使用简单的yum安装就可以了默认base源中就有。安装好之后会生成一些关键性的文件：

  服务脚本：/etc/rc.d/init.d/named
  主配置文件：/etc/named.conf,/etc/named.rfc1912.zones, /etc/rndc.key
  解析库文件：/var/named/ZONE_NAME.ZONE
  根区域文件：/var/named/named.ca
   rndc:remote name domain controller，默认与bind安装在同一主机，且只能通过127.0.0.1:953/tcp来连接named进程；提供辅助性的管理功能；

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[iyunv@bogon ~]# vim /etc/named.conf    10 options { 11         listen-on port 53 { 192.168.19.135;127.0.0.1; 192.168.80.129; };      #配置监听的端口和ip 12         listen-on-v6 port 53 { ::1; }; 13         directory       "/var/named"; 14         dump-file      "/var/named/data/cache_dump.db"; 15         statistics-file"/var/named/data/named_stats.txt"; 16         memstatistics-file"/var/named/data/named_mem_stats.txt"; 17         allow-query     { any; };    #允许查询请求的主机 18         recursion yes;         #是否允许递归查询 19         //forward first; 20         //forwarders { 192.168.19.134; }; 21 22         dnssec-enable no; 23         dnssec-validation no; 24 //      dnssec-lookaside auto; 25 26         /* Path to ISC DLV key */ 27 //      bindkeys-file"/etc/named.iscdlv.key"; 28 29 //      managed-keys-directory"/var/named/dynamic"; 30 }; 31 32 logging { 33         channel default_debug { 34                 file"data/named.run"; 35                 severity dynamic; 36         }; 37 }; 38 39 zone "." IN {              #定义根区域 40         type hint;        #根提示，就是找不到了就从根开始找 41         file "named.ca"; 42 }; 43 44 include"/etc/named.rfc1912.zones"; #包含区域文件 45 include"/etc/named.root.key"; #到此处如果我们没有自定义named.rfc1912.zones中的任何内容那么启动named进程这台服务器就是一台缓存服务器，它如果可以访问物联网就可以解析任何互联网上的域名了，因为它能找到根。 [iyunv@bogon ~]# vim /etc/named.rfc1912.zones    13 zone"localhost.localdomain" IN { 14         type master; 15         file "named.localhost"; 16         allow-update { none; }; 17 }; 18 19 zone "localhost"IN { 20         type master; 21         file "named.localhost"; 22         allow-update { none; }; 23 }; 24 25 zone"1.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.ip6.arpa"IN { 26         type master; 27         file "named.loopback"; 28         allow-update { none; }; 29 }; 30 31 zone"1.0.0.127.in-addr.arpa" IN { 32         type master; 33         file "named.loopback"; 34         allow-update { none; }; 35 }; 36 37 zone"0.in-addr.arpa" IN { 38         type master; 39         file "named.empty"; 40         allow-update { none; }; 41 }; 42          #以上定义的都是本地回环地址的正向和反向区域 48 zone "czcedu.com." IN { 49        type master; 51        file "czcedu.com.zone"; 52 };       #定义主DNS服务器、正向区域，指定区域解析库文件 [iyunv@bogon ~]# vim /var/named/czcedu.com.zone     #编写区域解析库文件      1 $TTL 86400       #缓存值   2 $ORIGIN czcedu.com.    #区域名称变量   3 @       IN     SOA     ns1.czcedu.com.admin.czcedu.com. (              #@表示使用ORIGIN变量，如果没有定义则使用区域名称   4                                        2015071601   5                                         1H   6                                         10M   7                                         1W   8                                         1D )   9 @       IN     NS      ns1.czcedu.com.  #这里可以写全区域名称，但结尾必须加“.” 10         IN     NS      ns2 #也可以省略但不能加“.” 11         IN     MX 10   mail 12         IN     MX 20   mx 13 ns1     IN     A       172.16.10.1 14 ns2     IN     A       172.16.10.2 15 mail    IN     A       172.16.10.3 16 mx      IN     A       172.16.10.4 17 www     IN     A       172.16.10.5 18 ftp     IN     CNAME   www 19 *       IN      A      172.16.10.5        #泛域名解析 20 czcedu.com      IN     A       172.16.10.5     #缺省域名解析 [iyunv@bogon ~]# named-checkconf #检查配置文件 [iyunv@bogon ~]# named-checkzone "czcedu.com"/var/named/czcedu.com.zone         #检查区域解析库文件 zone czcedu.com/IN: loaded serial 2015071601 OK [iyunv@bogon named]# chown :named czcedu.com.zone     #修改区域文件属组 [iyunv@bogon named]# chmod 640 czcedu.com.zone     #修改权限 [iyunv@bogon named]# dig -t A www.czcedu.com 192.168.1.106  #测试DNS服务器工作是否正常    ; <<>> DiG 9.8.2rc1-RedHat-9.8.2-0.30.rc1.el6<<>> -t A www.czcedu.com 192.168.1.106 ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id:28588 ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 2,ADDITIONAL: 2    ;; QUESTION SECTION: ;www.czcedu.com.                          IN     A    ;; ANSWER SECTION: www.czcedu.com.                  86400       IN     A      172.16.10.5     #与我们服务器中定义的相同    ;; AUTHORITY SECTION: czcedu.com.            86400       IN     NS    ns1.czcedu.com. czcedu.com.            86400       IN     NS    ns2.czcedu.com.    ;; ADDITIONAL SECTION: ns1.czcedu.com.             86400       IN     A      172.16.10.1 ns2.czcedu.com.             86400       IN     A      172.16.10.2    ;; Query time: 4 msec ;; SERVER: 192.168.1.106#53(192.168.1.106) ;; WHEN: Sun Apr 26 11:11:12 2015 ;; MSG SIZE  rcvd: 116    ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NXDOMAIN, id:41184 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 0    ;; QUESTION SECTION: ;192.168.1.106.                          IN     A    ;; AUTHORITY SECTION: .                          10784       IN     SOA a.root-servers.net. nstld.verisign-grs.com.2015071600 1800 900 604800 86400    ;; Query time: 4 msec ;; SERVER: 192.168.1.106#53(192.168.1.106) ;; WHEN: Sun Apr 26 11:11:12 2015 ;; MSG SIZE  rcvd: 106 [iyunv@bogon named]# vim /etc/named.rfc1912.zones #定义反向区域 48 zone "10.16.172.in-addr.arpa." IN { 49         type master; 50         file "172.16.10.in-addr.arpa.zone"; 51 }; [iyunv@bogon named]# vim 172.16.10.in-addr.arpa.zone      #定义反向区域解析库文件      1 $TTL 86400   2 @       IN     SOA     ns1.czcedu.comadmin.czcedu.com (   3                                        2015071601   4                                         1H   5                                         5M   6                                         1W   7                                         1D )   8         IN     NS      ns1.czcedu.com.   9         IN     NS      ns2.czcedu.com. 10         IN     MX 10   mail.czcedu.com. 11         IN     MX 20   mx.czcedu.com. 12 1       IN     PTR     ns1.czcedu.com. 13 2       IN     PTR     ns2.czcedu.com. 14 3       IN     PTR     mail.czcedu.com. 15 4       IN     PTR     mx.czcedu.com. 16 5       IN     PTR     www.czcedu.com. [iyunv@bogon named]# dig -x 172.16.10.5 #检测反向区域解析是否正常    ; <<>> DiG 9.8.2rc1-RedHat-9.8.2-0.30.rc1.el6<<>> -x 172.16.10.5 ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id:18889 ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 2,ADDITIONAL: 2    ;; QUESTION SECTION: ;5.10.16.172.in-addr.arpa.    IN     PTR    ;; ANSWER SECTION: 5.10.16.172.in-addr.arpa. 86400  IN     PTR  www.czcedu.com.    ;; AUTHORITY SECTION: 10.16.172.in-addr.arpa.         86400       IN     NS    ns1.czcedu.com. 10.16.172.in-addr.arpa.         86400       IN     NS    ns2.czcedu.com.    ;; ADDITIONAL SECTION: ns1.czcedu.com.             86400       IN     A      172.16.10.1 ns2.czcedu.com.            86400       IN     A      172.16.10.2    ;; Query time: 3 msec ;; SERVER: 192.168.1.106#53(192.168.1.106) ;; WHEN: Sun Apr 26 11:37:57 2015 ;; MSG SIZE  rcvd: 138 #建立主从服务器及区域传送，主IP：192.168.1.106；从IP：192.168.1.107 [iyunv@bogon named]# vim /etc/named.rfc1912.zones #定义从服务器 48 zone "10.16.172.in-addr.arpa." IN {        #反向区域 49         type slave;               #类型为slave 50         masters { 192.168.1.106; };   #指定主服务器地址 51         file"slaves/172.16.1.in-addr.arpa.zone";  #区域传输文件放置到slaves目录下 52 }; 53 54 zone"czcedu.com." IN {        #正向区域 55         type slave; 56         masters { 192.168.1.106; }; 57         file"slaves/czcedu.com.zone"; 58 }; #不过在主服务区域解析库其中必须定义从服务器为一个DNS服务器 [iyunv@bogon named]# vim czcedu.com.zone 13 ns      IN      A      192.168.1.107

好了，这里DNS的基本配置就完成了，还有子域授权及view我们下次再介绍。