DNS域名系统的组成和分类

DNS (Domain Name System) 域名系统组成分类：
1、DNS域名由一串用点分隔的名字组成，是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位。用于 Internet 等 TCP/IP 网络中，通过用户友好的名称查找计算机和服务。
最早于1983年由保罗·莫卡派乔斯（Paul Mockapetris）发明。原始的技术规范在882号因特网标准草案（RFC 882）中发布。1987年发布的第1034和1035号草案修正了DNS技术规范，并废除了之前的第882和883号草案。
域名中的标号都由英文字母和数字组成，每一个标号不超过63个字符，也不区分大小写字母。标号中除连字符（-）外不能使用其他的标点符号。级别最低的域名写在最左边，而级别最高的域名写在最右边。
2、域名分类：分为顶级域名、二级域名、三级域名、注册域名。
顶级域名又分为两类：国家顶级域名（nTLDs），200多个国家都按照ISO3166国家代码分配了顶级域名，例如中国cn，美国us等。国际顶级域名（iTDs），工商企业 com，网络提供商net，非盈利组织org等。firm公司企业、store销售公司或企业、Web突出>域名系统DNS(Domain Name System)是因特网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名字转换成为IP地址。域名系统其实就是名字系统。为什么不叫“名字”而叫“域名”呢？这是因为在这种因特网的命名系统中使用了许多的“域(domain)”，因此就出现了“域名”这个名词。“域名系统”明确地指明这种系统是应用在因特网中。

我们都知道，IP地址是由32位的二进制数字组成的。用户与因特网上某台主机通信时，显然不愿意使用很难记忆的长达32位的二进制主机地址。即使是点分十进制IP地址也并不太容易记忆。相反，大家愿意使用比较容易记忆的主机名字。但是，机器在处理IP数据报时，并不是使用域名而是使用IP地址。这是因为IP地址长度固定，而域名的长度不固定，机器处理起来比较困难。

因为因特网规模很大，所以整个因特网只使用一个域名服务器是不可行的。因此，早在1983年因特网开始采用层次树状结构的命名方法，并使用分布式的域名系统DNS。并采用客户服务器方式。DNS使大多数名字都在本地解析(resolve)，仅有少量解析需要在因特网上通信，因此DNS系统的效率很高。由于DNS是分布式系统，即使单个计算机除了故障，也不会妨碍整个DNS系统的正常运行。

域名到IP地址的解析是由分布在因特网上的许多域名服务器程序共同完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，而人们也常把运行域名服务器程序的机器称为域名服务器。

域名到IP地址的解析过程的要点如下：当某一个应用需要把主机名解析为IP地址时，该应用进程就调用解析程序，并称为DNS的一个客户，把待解析的域名放在DNS请求报文中，以UDP用户数据报方式发给本地域名服务器。本地域名服务器在查找域名后，把对应的IP地址放在回答报文中返回。应用程序获得目的主机的IP地址后即可进行通信。

若本地域名服务器不能回答该请求，则此域名服务器就暂时称为DNS的另一个客户，并向其他域名服务器发出查询请求。这种过程直至找到能够回答该请求的域名服务器为止。此过程在后面作进一步讨论。

由于因特网的用户数量较多，所以因特网在命名时采用的是层次树状结构的命名方法。任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名(domain name)。这里，“域”(domain)是名字空间中一个可被管理的划分。

从语法上讲，每一个域名都是有标号(label)序列组成，而各标号之间用点(小数点)隔开。

这是中央电视台用于手法电子邮件的计算机的域名，它由三个标号组成，其中标号com是顶级域名，标号cctv是二级域名，标号mail是三级域名。

DNS规定，域名中的标号都有英文和数字组成，每一个标号不超过63个字符(为了记忆方便，一般不会超过12个字符)，也不区分大小写字母。标号中除连字符(-)外不能使用其他的标点符号。级别最低的域名写在最左边，而级别最高的字符写在最右边。由多个标号组成的完整域名总共不超过255个字符。DNS既不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也不规定每一级域名代表什么意思。各级域名由其上一级的域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由ICANN进行管理。用这种方法可使每一个域名在整个互联网范围内是唯一的，并且也容易设计出一种查找域名的机制。

域名只是逻辑概念，并不代表计算机所在的物理地点。据2006年12月统计，现在顶级域名TLD(Top Level Domain)已有265个，分为三大类：

如果采用上述的树状结构，每一个节点都采用一个域名服务器，这样会使得域名服务器的数量太多，使域名服务器系统的运行效率降低。所以在DNS中，采用划分区的方法来解决。

一个服务器所负责管辖(或有权限)的范围叫做区(zone)。各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保存该区中的所有主机到域名IP地址的映射。总之，DNS服务器的管辖范围不是以“域”为单位，而是以“区”为单位。区是DNS服务器实际管辖的范围。区 <= 域。

下图是区的不同划分方法的举例。假定abc公司有下属部门x和y，部门x下面有分三个分布们u,v,w，而y下面还有下属部门t。图a表示abc公司只设一个区abccom。这是，区abccom和域abccom指的是同一件事。但图b表示abc公司划分为两个区：abccom和yabccom。这两个区都隶属于域abccom，都各设置了相应的权限域名服务器。不难看出，区是域的子集。

下图是以上图b中abc公司划分的两个区为例，给出了DNS域名服务器树状结构图。这种DNS域名服务器树状结构图可以更准确地反映出DNS的分布式结构。图中的每一个域名服务器都能够部分域名到IP地址的解析。当某个DNS服务器不能进行域名到IP地址的转换时，它就会设法找因特网上别的域名服务器进行解析。

从下图可以看出，因特网上的DNS服务器也是按照层次安排的。每一个域名服务器只对域名体系中的一部分进行管辖。根据域名服务器所起的作用，可以把域名服务器划分为下面四种不同的类型。

根域名服务器：最高层次的域名服务器，也是最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址。不管是哪一个本地域名服务器，若要对因特网上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析，就首先求助根域名服务器。所以根域名服务器是最重要的域名服务器。假定所有的根域名服务器都瘫痪了，那么整个DNS系统就无法工作。需要注意的是，在很多情况下，根域名服务器并不直接把待查询的域名直接解析出IP地址，而是告诉本地域名服务器下一步应当找哪一个顶级域名服务器进行查询。

顶级域名服务器：负责管理在该顶级域名服务器注册的二级域名。

权限域名服务器：负责一个“区”的域名服务器。

本地域名服务器：本地服务器不属于下图的域名服务器的层次结构，但是它对域名系统非常重要。当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询请求报文就发送给本地域名服务器。

注意：

下面举一个例子演示整个查询过程：

域名服务器即DNS，全称是Domain Name Server，一种程序，它保存了一张域名(domain name)和与之相对应的IP地址 (IP address)的表，以解析消息的域名。
域名是Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时标识计算机的电子方位（有时也指地理位置）。域名是由一串用点分隔的名字组成的，通常包含组织名，而且始终包括两到三个字母的后缀，以指明组织的类型或该域所在的国家或地区。
把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统，即DNS。它是一种管理名字的方法。这种方法是：分不同的组来负责各子系统的名字。系统中的每一层叫做一个域，每个域用一个点分开。所谓域名服务器（即Domain Name Server，简称Name Server）实际上就是装有域名系统的主机。它是一种能够实现名字解析（name resolution）的分层结构数据库。
域名解析：
在你注册域名并购买了主机服务后，你需要将域名解析到所购买的主机上，才能看到网站内容。在绝大部分情况下，更改了域名的DNS域名服务器后，并不能马上看到网站内容，而是要过几个小时，甚至一两天才能打开你的网站。
要明白为什么域名解析需要这么长时间，就需要了解域名解析过程和DNS服务器的作用。
互联网上的每一台电脑都被分配一个IP地址，数据的传输实际上是在不同IP地址之间进行的。包括我们在家上网时使用的电脑，在连上网以后也被分配一个IP地址，这个IP地址绝大部分情况下是动态的。也就是说你关掉调制解调器，在重新打开上网，你的上网接入商会随机分配一个新的IP地址。
网站服务器本质上也是台连上网的电脑，只不过配置上更适合作为服务器，并且放在数据中心，保持低温，低尘环境，同时有安全保卫。这些服务器使用固定IP地址连入互联网。
一个域名解析到某一台服务器上，并且把网页文件放到这台服务器上，用户的电脑才知道去哪一台服务器获取这个域名的网页信息。这是通过域名服务器来实现的。
域名服务器是英文Domain Name Server的缩写。每一个域名都至少要有两个DNS服务器，这样如果其中一个DNS服务器出现问题，另外一个也可以返回关于这个域名的数据。DNS服务器也可以有两个以上，但所有这些DNS服务器上的DNS记录都应该是相同的。
在DNS服务器中保留有该域名的DNS记录，比如A记录，MX记录。A记录是用来指定主机名（或域名）对应的IP地址。MX记录用来解析域名的邮件服务器。在很多情况下。
当一个浏览者在浏览器地址框中打入某一个域名，或者从其他网站点击了链接来到了这个域名，浏览器向这个用户的上网接入商发出域名请求，接入商的DNS服务器要查询域名数据库，看这个域名的DNS服务器是什么。然后到DNS服务器中抓取DNS记录，也就是获取这个域名指向哪一个IP地址。在获得这个IP信息后，接入商的服务器就去这个IP地址所对应的服务器上抓取网页内容，然后传输给发出请求的浏览器。
这个过程描述起来满复杂，但实际上不到一两秒钟就完成了。
之所以域名解析需要很长时间，是因为上网接入商，比如北京电信，河南电信等，为了要加速用户打开网页的速度，通常在他们的DNS服务器中缓存了很多域名的DNS记录。这样这个接入商的用户要打开某个网页时，接入商的服务器不需要去查询域名数据库，而是把自己缓存中的DNS记录直接使用，从而加快用户访问网站的速度。这是优点。
缺点是上网接入商ISP的缓存会存储一段时间，只在需要的时候才更新，而更新的频率没有什么标准。有的ISP可能1小时更新一次，有的可能长达一两天才更新一次。
所以新注册的域名一般来说解析反倒比较快。因为所有的ISP都没有缓存，用户访问时ISP都是要查询域名数据库，得到最新的DNS数据。
而老域名如果更改了DNS记录，但世界各地的ISP缓存数据却并不是立即更新的。这样不同ISP下的不同用户，有的可以比较快的获取新的DNS记录，有的就要等ISP缓存的下一次更新。
最后要说明的一点是，DNS服务器和网页服务器可以是同一个提供商提供的，也可以是不同的。通常虚拟主机提供商也提供自己的DNS服务器，这样用户只要把自己的域名指向虚拟主机提供商自己的域名服务器就可以了。有的用户喜欢使用域名注册服务商提供的DNS服务器，这时候用户就要在域名注册商的DNS服务器中更改DNS记录，如A，MX记录等到虚拟主机提供商的IP地址。

---