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计算机网络综合实习09-DNS

2017-12-17 17:44:19     浏览量: 56

计算机网络综合实习九:域名服务DNS

12.1 实验目的

通过本实验了解DNS 的基本原理,掌握本地DNS 的配置方法,掌握实现DNS 查询的相关配置。

12.2 实验原理

运行TCP/IP体系结构的互联网络采用域名系统(Domain Name System, DNS )来实现对主机名的管理,以及实现名字与地址的对应。DNS 系统采用层次树状结构的命名方法,采用这种方法,任何一个连接在Internet 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)。其中,域是名字空间中一个可被管理的划分,域还可以划分成子域,而子域还可以继续划分为子域的子域,这样就形成了分层的域名结构。每一层的名字用点隔开,形成诸如www.cdut.edu.cn 的形式,越靠后,名字的层级越高。

需要注意的是,域名仅仅是一个逻辑概念,并不代表计算机所在的物理位置。使用便于记忆的字符串构成变长域名来表示网络上的设备,相对于使用定长的IP 地址要便于人的理解和记忆。

当前的Internet 中,顶级域名(Top Level Domain, TLD)大概有以下几类:

(1) 国家顶级域名nTLD :如:.cn 表示中国,.us 表示美国,.uk 表示英国等等。

(2) 通用顶级域名gTLD :最早的顶级域名是:

.com (公司和企业)

.net (网络服务机构)

.org (非赢利性组织)

.edu (美国专用的教育机构)

.gov (美国专用的政府部门)

.mil (美国专用的军事部门)

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.int (国际组织)

(3) 基础结构域名(infrastructure domain):这种顶级域名只有一个,即arpa ,用于反向域名解析,因此又称为反向域名。

(4) 新增的通用顶级域名

.aero (航空运输企业)

.biz (公司和企业)

.cat (加泰隆人的语言和文化团体)

.coop (合作团体)

.info (各种情况)

.jobs (人力资源管理者)

.mobi (移动产品与服务的用户和提供者)

.museum (博物馆)

.name (个人)

.pro (有证书的专业人员)

.travel (旅游业)

整个域名空间构成如图12-1所示的树状结构。其中“根”是最高一级,但没有名字,根以下的一级域名就是顶级域名。域名划分的最终级是单台计算机的名字,若某个域名已经表示的是一台计算机,就不能再往下划分了,如图中的www.cctv.com 和mail.tsinghua.edu.cn 等。

在实际的管理应用中,根据这样的抽象树形结构,将Internet 划分成区(Zone ),一个服务器所负责管辖的范围就是一个区。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的域名到IP 地址的映射。区可以进一步向下划分成子区。在这样的体系之下,就可以构建如图12-2所示的树状DNS 服务器管理结构。

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图12-1 Internet的树形域名空间

图12-2 树状DNS 服务器结构

在进行DNS 域名解析的时候,用户主机向本地域名服务器的查询一般都采用递归查询。如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的IP 地址,那么本地域名服务器就以DNS 客户的身份,向其根域名服务器发出查询请求报文。本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时,就告诉本地域名服务器:“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询。”然后让本地域名服务器进行后续的查询。查询过程的示意图如图12-3所示。

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图12-3 本地服务器采用迭代方式的DNS 查询

每个域名服务器都维护一个高速缓存,存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录。这样可大大减轻根域名服务器的负荷,使因特网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。为保持高速缓存中的内容正确,域名服务器应为每项内容设置计时器,并处理超过合理时间的项(例如,每个项目只存放两天)。当权限域名服务器回答一个查询请求时,在响应中都指明绑定有效存在的时间值。增加此时间值可减少网络开销,而减少此时间值可提高域名转换的准确性。

12.3 实验环境

实验采用Packet Tracer 模拟器,其中路由器型号2811,交换机型号为Generic Switch-PT , 七个Generic Server-PT , 其中两个Server 上部署WWW 服务,另外五个Server 上部署DNS 服务,两个Generic PC-PT。

12.4 实验内容

12.4.1实验场景

实验拓扑如图12-2所示,网络某机构cdut 的网络和某机构sina 的网络分

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属不同的域:cdut.edu.cn 和sina.com.cn 。需要通过DNS 查询获取和相应域名对应的IP 地址,才能够通过网址来访问机构内部的各种网络资源。如果本地的DNS 服务器无法解析域名,则需要向更高级的DNS 服务器进行查询。

图12-2 DNS查询实验拓扑图

进行查询的时候,所依据的是本地DNS 服务器中所存储的更高级的DNS 服务器地址。

12.4.2实验步骤

(1) 按照图12-2实验场景拓扑图中的标注,为网络中的设备命名,然后配

置IP 地址(注意:2811型路由器的默认接口中没有串行数据接口,需要在“物理界面”选项中自行添加,当然,你也可以自行选择其它种类的物理接口)。

R0:Se1/0:200.1.1.1;Fa0/0:65.1.1.1; Fa0/1:35.1.1.1

R1:Se1/0:200.1.1.2;Se1/1:200.1.1.5;Fa0/1:45.1.1.1

R2:Se1/1:200.1.1.6;Fa0/0:75.1.1.1; Fa0/1:55.1.1.1

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(2) 在R0、R1和R2上设置路由,使得整个网络能够连通,下边是采用静

态路由方式的参考配置。(可任意选择路由方式)

R0的配置:

R0(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 200.1.1.2

R1的配置:

R1(config)#ip route 35.1.1.0 255.255.255.0 200.1.1.1

R1(config)#ip route 65.1.1.0 255.255.255.0 200.1.1.1

R1(config)#ip route 55.1.1.0 255.255.255.0 200.1.1.6

R1(config)#ip route 75.1.1.0 255.255.255.0 200.1.1.6

R2的配置:

R2(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 200.1.1.5

(3) 分别在各个域的DNS 服务器的config 选项卡里配置相应的DNS 服务,

使得可以在PC0上的Web Browser中通过网址www.sina.com.cn 访问相应的网页。

在dns.cdut.edu.cn 中添加

NS 记录:cn ——NS ——dns.cn

A 记录: dns.cn ——A Record——45.1.1.2

在dns.cn 中添加

NS 记录:com.cn ——NS ——dns.com.cn A 记录: dns.com.cn ——A Record——55.1.1.2

在dns.com.cn 中添加

NS 记录:sina.com.cn ——NS ——dns.sina.com.cn A 记录: dns.sina.com.cn ——A Record——75.1.1.2

在dns.sina.com.cn 中添加

A 记录: www.sina.com.cn ——A Record——75.1.1.3

(4) 在PC0上的Web Browser中访问网址www.sina.com.cn ,如配置正确,

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则应能成功得到相应网页。然后分别在步骤(3)配置过的各个DNS 服务器中察看各自的DNS 缓存(DNS Cache) ,观察每个缓存中有怎样的记录。

(5) 若要在PC1上的Web Browser 中访问网址www.cdut.edu.cn ,应在哪些

DNS 服务器上进行如何的配置?参考步骤(3)的内容,完成相应的配置,并观察各个DNS 服务器的DNS 缓存有何种变化。

12.5 问题回答

(1)DNS 服务器的NS 、A 、CNAME 记录类型分别表示什么含义?

(2)三台公网上的DNS 服务器dns.cn 、dns.edu.cn 、dns.com.cn 所在的位置是否固定?可否将它们相互调换?