Необходимость отображения имен сетевых узлов в IP-адреса

Компьютеры и другие сетевые устройства, отправляя друг другу пакеты по сети, используют IP-адреса. Однако пользователю (человеку) гораздо проще и удобнее запомнить некоторое символические имена сетевых узлов, чем четыре бессодержательных для него числа. Однако, если люди в своих операциях с сетевыми ресурсами будут использовать имена узлов, а не IP-адреса, тогда должен существовать механизм, сопоставляющий именам узлов их IP-адреса.

Есть два таких механизма - локальный для каждого компьютера файл hosts и централизованная иерархическая служба имен DNS.

Использование локального файла hosts и системы доменных имен DNS для разрешения имен сетевых узлов

На начальном этапе развития сетей, когда количество узлов в каждой сети было небольшое, достаточно было на каждом компьютере хранить и поддерживать актуальное состояние простого текстового файла, в котором содержался список сетевых узлов данной сети. Список устроен очень просто - в каждой строке текстового файла содержится пара "IP-адрес - имя сетевого узла".

DNS - это иерархическая база данных, сопоставляющая имена сетевых узлов и их сетевых служб IP-адресам узлов. Содержимое этой базы, с одной стороны, распределено по большому количеству серверов службы DNS, а с другой стороны, является централизованно управляемым. В основе иерархической структуры базы данных DNS лежит доменное пространство имен (domain namespace), основной структурной единицей которого является домен, объединяющий сетевые узлы (хосты), а также поддомены. Процесс поиска в БД службы DNS имени некоего сетевого узла и сопоставления этому имени IP-адреса называется "разрешением имени узла в пространстве имен DNS".

Служба DNS состоит из трех основных компонент:

• Пространство имен DNS и соответствующие ресурсные записи (RR, resource record) - это сама распределенная база данных DNS;
• Серверы имен DNS - компьютеры, хранящие базу данных DNS и отвечающие на запросы DNS-клиентов;
• DNS-клиенты (DNS-clients, DNS-resolvers) -компьютеры, посылающие запросы серверам DNS для получения ресурсных записей.

Пространство имен.

Пространство имен DNS - иерархическая древовидная структура, начинающаяся с корня, не имеющего имени и обозначаемого точкой ".". Схему построения пространства имен DNS лучше всего проиллюстрировать на примере сети Интернет

Для доменов 1-го уровня различают 3 категории имен:

• ARPA - специальное имя, используемое для обратного разрешения DNS (из IP-адреса в полное имя узла);
• Общие (generic) имена 1-го уровня - 16 (на данный момент) имен, назначение которых приведено в табл. 4.4;
• Двухбуквенные имена для стран - имена для доменов, зарегистрированных в соответствующих странах (например, ru - для России, ua - для Украины, uk - для Великобритании и т.д.).

Серверы имен DNS (или DNS-серверы) - это компьютеры, на которых хранятся те части БД пространства имен DNS, за которые данные серверы отвечают, и функционирует программное обеспечение, которое обрабатывает запросы DNS-клиентов на разрешение имен и выдает ответы на полученные запросы.

DNS-клиенты.

DNS-клиент - это любой сетевой узел, который обратился к DNS-серверу для разрешения имени узла в IP-адрес или, обратно, IP-адреса в имя узла.

Служба DNS: домены и зоны

Как уже говорилось выше, каждый DNS-сервер отвечает за обслуживание определенной части пространства имен DNS. Информация о доменах, хранящаяся в БД сервера DNS, организуется в особые единицы, называемые зонами (zones). Зона - основная единица репликации данных между серверами DNS. Каждая зона содержит определенное количество ресурсных записей для соответствующего домена и, быть может, его поддоменов.

Системы семейства Windows Server поддерживают следующие типы зон:

• Стандартная основная (standard primary) - главная копия стандартной зоны; только в данном экземпляре зоны допускается производить какие-либо изменения, которые затем реплицируются на серверы, хранящие дополнительные зоны;
• Стандартная дополнительная (standard secondary) - копия основной зоны, доступная в режиме "только-чтение", предназначена для повышения отказоустойчивости и распределения нагрузки между серверами, отвечающими за определенную зону; процесс репликации изменений в записях зон называется "передачей зоны" (zone transfer) (информация в стандартных зонах хранится в текстовых файлах, файлы создаются в папке "%system root%\system32\dns", имя файла, как правило, образуется из имени зоны с добавлением расширения файла ".dns"; термин "стандартная" используется только в системах семейства Windows);
• Интегрированная в Active Directory (Active Directory–integrated) - вся информация о зоне хранится в виде одной записи в базе данных Active Directory (такие типы зон могут существовать только на серверах Windows, являющихся контроллерами доменов Active Directory; в интегрированных зонах можно более жестко управлять правами доступа к записям зоны; изменения в записях зоны между разными экземплярами интегрированной зоны производятся не по технологии передачи зоны службой DNS, а механизмами репликации службы Active Directory);
• Зона-заглушка (stub; только в Windows 2003) - особый тип зоны, которая для данной части пространства имен DNS содержит самый минимальный набор ресурсных записей (начальная запись зоны SOA, список серверов имен, отвечающих за данную зону, и несколько записей типа A для ссылок на серверы имен для данной зоны).