Linux网络服务(一):DNS域名解析和DHCP服务
文章目录前言一、DNS概述与核心作用1.1 DNS概念1.2 端口与协议1.3 域名结构1.4 域名代理/注册/购买服务商流程二、DNS查询原理重点2.1两种查询方式2.1.1 递归查询2.1.2 迭代查询2.2 完整的解析流程三、DHCP3.1 DHCP概念3.2 DHCP 工作模式与分配方式3.2.1 C/S 模式3.2.2 分配方式3.3.3 DHCP 工作原理四次握手3.3 DHCP 好处3.4 DHCP租约过程总结前言DNS域名系统与 DHCP动态主机配置协议是保障网络通信的两大基础服务——前者负责将域名解析为IP地址实现“导航”功能后者自动为终端设备分配网络参数简化运维管理。本文将对DNS的查询流程、域名结构以及DHCP的工作机制与租约过程进行简要梳理。一、DNS概述与核心作用1.1 DNS概念DNS是互联网的“导航员”核心作用是实现域名与IP地址之间的相互映射。正向解析根据域名擦护照对应的IP地址最常用。反向解析根据IP地址查找对应的域名。1.2 端口与协议默认端口53使用协议UDP常用于域名解析查询。TCP用于区域传送主从服务器同步数据1.3 域名结构FQDN (Fully Qualified Domain Name完全合格域名): 全限定域名完整标识主机在域名树中的位置。格式主机名、子域、二级域、顶级域、根域。根域通常省略1.4 域名代理/注册/购买服务商流程1购买域名并注册域名2备案 根据页面填写详细资料上传资料包括域名申请表格、组织机构代码、注册人的身份证320天内不能做域名映射否则封号二、DNS查询原理重点2.1两种查询方式2.1.1 递归查询客户机与本地DNS服务器之间的查询方式。客户机发出请求后只需等待最终结果成功或失败中间的所有查询过程由DNS服务器代理完成。2.1.2 迭代查询本地DNS服务器与其它各级DNS服务器之间的查询方式。上级服务器不会替下级服务器去查询而是返回一个最佳查询点另一台DNS服务器的地址让请求者自己再去问。2.2 完整的解析流程步骤1客户端发起递归查询客户端向本地DNS服务器发起递归查询请求查询www.baidu.com的IP地址。步骤2本地DNS服务器先自查本地DNS服务器首先检查自身的本地缓存和hosts文件看是否有www.baidu.com对应的IP记录。如果有直接返回如果没有进入下一步。步骤3本地DNS服务器向根DNS服务器发起迭代查询本地DNS服务器向根DNS服务器发起迭代查询询问www.baidu.com的IP。根DNS服务器没有直接的记录会建议本地DNS服务器去查询.com顶级域服务器的地址。步骤4本地DNS服务器向顶级域服务器发起迭代查询本地DNS服务器根据建议向.com顶级域服务器发起迭代查询。顶级域服务器同样没有直接记录会建议本地DNS服务器去查询baidu.com的权威服务器二级域服务器地址。步骤5本地DNS服务器向二级域服务器发起迭代查询本地DNS服务器再向google.com二级域服务器发起迭代查询。这次二级域服务器有www.baidu.com的记录会返回其对应的IP地址。步骤6本地DNS服务器返回结果并缓存本地DNS服务器拿到www.baidu.com的IP后一方面将结果以递归响应的方式返回给客户端另一方面会把这个IP记录缓存起来方便后续查询使用。三、DHCP3.1 DHCP概念DHCPDynamic Host Configuration Protocol动态主机配置协议是一种用于自动为网络设备分配TCP/IP 参数的应用层协议使用 UDP 67服务器端和 UDP 68客户端 端口通信。它由 IETFInternet 工程任务组 制定前身是 BOOTP 协议功能更简单而 DHCP 支持更多自动配置项例如IP 地址、子网掩码、广播地址 、默认网关地址、DNS 服务器地址3.2 DHCP 工作模式与分配方式3.2.1 C/S 模式DHCP 服务器负责集中分配与管理地址池。DHCP 客户端自动获取地址与网络参数。角色协议端口功能ServerUDP 67接收客户端请求并分配地址ClientUDP 68发送请求并接收地址信息3.2.2 分配方式类型描述自动分配客户端第一次获得地址后永久使用该地址。手动分配管理员为特定主机指定固定 IP。动态分配最常用方式地址有租期到期释放供他人使用。3.3.3 DHCP 工作原理四次握手步骤名称内容1DHCP Discover客户端广播“有 DHCP 服务器吗”2DHCP Offer服务器回应“我有一个 IP 可用3DHCP Request客户端选择一个 Offer 并请求使用4DHCP ACK服务器确认分配并建立租约3.3 DHCP 好处简化网络管理自动分配 IP减少管理员工作量。避免手工配置错误。防止冲突与浪费自动检测并防止 IP 地址冲突。动态回收未使用的 IP提高利用率。灵活适应网络变化改变网络地址段时无需重新配置每台主机。3.4 DHCP租约过程T1 50% 租期客户端单播请求续租。T2 87.5% 租期若无回应广播请求续租。若收到 DHCP ACK →更新成功。若收到 DHCP NAK → 客户端重新发现Discover新的地址。总结DNS域名系统DNS 的核心作用是实现域名与 IP 地址的相互映射其中正向解析域名→IP最为常用。查询方式分为递归查询客户端→本地DNS服务器和迭代查询本地DNS服务器→各级权威DNS服务器完整解析流程需经过客户端、本地DNS缓存、根域、顶级域.com、二级域baidu.com逐级查找最终返回结果并缓存。DNS 默认使用 53 端口UDP 用于常规查询TCP 用于主从区域传送。DHCP动态主机配置协议DHCP 基于 C/S 模式服务器使用 UDP 67 端口客户端使用 UDP 68 端口支持自动分配、手动分配和动态分配三种方式其中动态分配最常用。其工作原理分为四次握手Discover发现、Offer响应、Request请求、ACK确认。租约机制中客户端在 T150% 租期时单播续租T287.5% 租期时广播续租若失败则重新发起 Discover。