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  DNS(域名服务器)  
引言  

  当我们在上网的时候,通常输入的网址就是一个域名,而网络上的计算机彼此之间只能用IP地址才能相互识别。但是,当打开浏览器,在地址栏中输入的域名后,就能看到所需要的页面。
这是因为DNS服务器自动把我们的域名“翻译”成了相应的IP地址,然后调出IP地址所对应的网页。

 
   
定义  

  DNS是域名服务器(Domain Name Server)的缩写。
在Internet上域名与IP地址之间是一一对应的,域名虽然便于人们记忆,但机器之间只能互相识别IP地址,它们之间的转换工作称为域名解析,域名解析需要由专门的域名解析服务器来完成,DNS就是进行域名解析的服务器。

 
   
原理结构  

  DNS分为客户端和服务器,客户端扮演发问的角色,也就是问服务器一个域名,而服务器必须要回答此域名的真正IP地址。而当地的DNS先会查自己的资料库。如果自己的资料库没有,则会往该DNS上所设的其他DNS询问,得到答案之后,将收到的答案存起来,并回答客户。
1.DNS服务器会根据不同的授权区(Zone),记录所属该网域下的各名称资料,这个资料包括网域下的次网域名称及主机名称。
当DNS客户端向指定的DNS服务器查询网际网路上的某一台主机名称时,DNS服务器会在该资料库中找寻用户所指定的名称,如果没有,该服务器会先在自己的快取缓存区中查询有无该笔纪录,如果找到该笔名称记录后,会从DNS服务器直接将所对应到的IP地址传回给客户端 ,如果名称服务器在资料记录中查不到并且快取缓存区中也没有时,服务器才会向别的名称服务器查询所要的名称。
快取缓存区: 在每一个名称服务器中都有一个快取缓存区(Cache),这个快取缓存区的主要目的是将该名称服务器所查询出来的名称及相对的IP地址记录在快取缓存区中,这样当下一次还有另外一个客户端到次服务器上去查询相同的名称时,服务器就不用在到别台主机上去寻找,而直接可以从缓存区中找到该笔名称记录资料,传回给客户端,加速客户端对名称查询的速度。
2.DNS客户端向指定的DNS服务器查询网际网路上某台主机名称,当DNS服务器在该资料记录找不到用户所指定的名称时,会转向该服务器的快取缓存区找寻是否有该资料 ,当快取缓存区也找不到时,会向最接近的名称服务器去要求帮忙找寻该名称的IP地址 ,在另一台服务器上也有相同的动作的查询,当查询到后会回复原本要求查询的服务器,该DNS服务器在接收到另一台DNS服务器查询的结果后,先将所查询到的主机名称及对应IP地址记录到快取缓存区中 ,最后在将所查询到的结果回复给客户端。

 
   
相关知识  

  DNS欺骗,即域名信息欺骗,是最常见的DNS安全问题。
当一个DNS服务器掉入陷阱,使用了来自一个恶意DNS服务器的错误信息,那么该DNS服务器就被欺骗了。DNS欺骗会使那些易受攻击的DNS服务器产生许多安全问题,例如:将用户引导到错误的互联网站点,或者发送一个电子邮件到一个未经授权的邮件服务器。
网络攻击者通常通过以下几种方法进行DNS欺骗:
(1)缓存感染
黑客会熟练的使用DNS请求,将数据放入一个没有设防的DNS服务器的缓存当中。这些缓存信息会在客户进行DNS访问时返回给客户,从而将客户引导到入侵者所设置的运行木马的Web服务器或邮件服务器上,然后黑客从这些服务器上获取用户信息。
(2)DNS信息劫持
入侵者通过监听客户端和DNS服务器的对话,通过猜测服务器响应给客户端的DNS查询ID。每个DNS报文包括一个相关联的16位ID号,DNS服务器根据这个ID号获取请求源位置。黑客在DNS服务器之前将虚假的响应交给用户,从而欺骗客户端去访问恶意的网站。
(3)DNS重定向
攻击者能够将DNS名称查询重定向到恶意DNS服务器。这样攻击者可以获得DNS服务器的写权限。

 
   
发展  

  DNS的发展可以追溯到1980年,那时Internet尚不普及。在当时的Internet上,主机的名称和它所对应的IP地址被放在一个称为Hosts的文件中。随着Internet的发展,其所连接的主机数增加非常快,使得这种以Hosts文件为主的管理方式变得越来越难以维护。于是DNS的解决方案就在这时候被提出。当时首先对DNS表示支持的就是美国国防部,后来,美国的一些在计算机领域较领先的学校和公司,如柏克莱大学、加州大学、数据电脑公司等都对DNS给予了支持。
被誉为DNS之父的nominum公司主席兼首席科学家paul v. mockapetris博士认为,在一个TCP/IP架构的网络环境中,DNS是一个非常重要且常用的系统。DNS本质上作为一个数据库,主要功能就是将人易于记忆的domain name与人不容易记忆的IP address作转换。DNS系统中的服务器按照在网络中的功能可分为具有授权能力的authoritative name server和具有缓存功能的caching name server。目前全球所采用的DNS大多都是由ISC(internet software consortium)发布的BIND(Berkeley internet name domain)。但是由于BIND软件是针对简单网络设计的,随着网络的迅速发展,BIND 系统已经不适应在如今复杂的网络环境下提供DNS服务了。
BIND系统所存在的问题主要有以下几个方面:处理能力差,经常导致查询丢失和查询速度异常缓慢;安全性能不高,DNS欺骗 ,利用软件的漏洞来发动攻击,利用网络协议的漏洞来发动dos攻击;可靠性不强,需要经常的耗时不短的重启;管理不方便,管理BIND服务器需要系统和网络管理员的大量时间;可扩展性有限,即使BIND 9并不适合当今的大规模的网络;出了问题找不到人解决,因为使用的是免费程序,找不到人为这样的程序负责。
针对目前要解决的问题,nominum公司推出了下一代DNS系统foundation。按照功能划分,包括CNS(caching name server)、ANS(authoritative name server)和FMC(foundation management center)。CNS完成缓存(cache)功能,ANS完成授权(authority)功能,FMC完成对系统的图形化管理。其中授权域名服务器应该部署在宽带骨干网中,冗余备份以提高可靠性。缓存域名服务器应当部署在靠近客户端的地方。foundation把缓存功能和授权功能分开处理,这对于提高DNS的性能、可靠性和安全性等方面是十分重要的。

 
   
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