DNS是什么

DNS（Domain Name System，域名系统），是互联网上存储域名和IP映射关系的一个分布式数据库，他负责把域名转换为IP地址，或IP转换为域名，工作于OSI应用层之上，DNS运行于UDP/TCP的53端口，其中，负责提供域名解析的为UDP协议的53端口，负责DNS服务器之间的区域传送采用TCP的53端口。

BIND

BIND（Berkeley Internet Name Domain）是DNS协议的开源实现。由两部分组成。

域名服务器（Name Server）：

提供域名解析服务。
解析器(Resolver):

负责发起查询和向调用他的应用返回IP地址或者别名等消息。

DNS服务器的分类

权威域名服务器

负责授权域下面的域名解析服务，由上级权威域名服务器使用NS记录进行授权。

按照授权的层级划分，最多127层：

1）根域

使用.表示，通常在浏览器输入时省略。负责对.com,.cn,.org等顶级域进行授权，全球13个逻辑根服务器。

2）顶级域

类似于.com,.cn,.org

3）二级域

sina.com,baidu.com,aliyun.com

主DNS：

每个区域名字服务器，保存着本区域的正式数据。

从DNS:

通过“区域传送”操作，通过主服务器上获取它的数据。

缓存域名服务器

通过依次查询根域-顶级域-二级域的方式来解析dns条目，同时根据DNS条目的TTL值进行缓存。
转发域名服务器

在接收查询请求时，不向根发起请求，而是转发到指定的上级DNS服务器，而且不进行任何缓存，仅转发。

权威应答：由直接负责的DNS服务器返回解析。

非权威应答：从缓存中读取记录来回答查询，可能数据已过期。

DNS查询类型

递归查询：

客户端解析器把请求发送给本地DNS服务器；
本地服务器代替客户端，向根域-顶级域-二级域查询，并把最终结果返回给用户。

迭代查询：

客户端向本地DNS发起查询；
本地DNS不直接去帮助客户端查询，而是发给客户端一个可以解析本次请求的DNS服务器的列表，再由客户端再次向这些列表中的DNS发起请求，从而查到结果。

DNS资源记录类型

资源记录的定义格式：

name      [TTL]     IN    RR_TYPE         value

注意：

TTL可以从全局继承；
@可用于引用当前区域的名字
相邻的两条记录其name相同时，后面的可省略；

SOA

Start Of Authority，这种record 放在zone file 一开始的地方，每一个zone只能有一个SOA，而且一定是记录中第一个“记录”，它描述这个zone负责的name server，version number…等资料，以及当slave server 要备份这个zone 时的一些参数。

例：

xiaohou.com.  86400  IN  SOA  xiaohou.com.  root.xiaohou.com.  (

            2017031901     ; serial

            2H             ; refresh

            10M            ; retry

            1W             ; expire

            1D             ; negative answer ttl

                        )

serial:序列号，作为主从更新的依据，主服务器数据库内容发生变化时，其版本号递增；

refresh：从服务器每多久到主服务器检查序列号更新状况；

retry：从服务器从主服务器请求同步解析库失败时，间隔多久再次尝试连接；

expire：过期时长，从服务器始终联系不到主服务器时，多久之后放弃从主服务器同步数据；停止提供服务；

negative answer ttl：否定答案的缓存时长，客户端缓存的时间，设定过长会导致无法立即生效，设定过短导致客户端频繁请求

NS

name server，用来指定操作的DNS服务器名称，需注意的是不可以用IP地址表示。

例：

xiaohou.com.     86400     IN     NS      ns1.xiaohou.com.

xiaohou.com.     86400     IN     NS      ns2.xiaohou.com.

MX

mail exchanger，设定区域中邮件服务器（SMTP）的主机。每一个值前面由一个数字，是该主机邮件传递时的优先次序，此值越低表示有越高的邮件处理优先权，取值范围0-99。

例：

xiaohou.com.      IN     MX  10      ns1.xiaohou.com.

                  IN     MX  20      ns2.xiaohou.com.

A

address，将域名解析到IPv4的IP地址。

例：

www.xiaohou.com.        IN     A    10.0.7.100

AAAA

将域名解析到IPv6的IP位址。

例：

www.xiaohou.com. 86400 IN AAAA 3ffe: :bbb:93:5

PTR

pointer，将IP地址转换成主机的FQDN。

例：

100.7.0.10.in-addr.arpa.      IN  PTR    www.xiaohou.com.

CNAME

canonical name，别名

例：

  blog.xiaohou.com.      IN      CNAME  www.xiaohou.com.

配置DNS服务器（BIND）

环境

IP地址	操作系统	主机名
10.0.7.1	Centos7	主DNS服务器
10.0.7.2	Centos7	从DNS服务器
10.0.7.3	Centos7	子域服务器

程序包：

bind-libs：被bind和bind-utils包中的程序共同用到的库文件；

bind-utils：bind客户端程序集，例如dig, host, nslookup等；

bind：提供的dns server程序、以及几个常用的测试程序；

bind-chroot：选装，让named运行于jail模式下；

rndc：remote name domain controller，默认与bind安装再同一主机，且只能通过127.0.0.1来连接named进程，提供辅助管理功能，服务监听于tcp的953端口。

主节点（10.0.7.1）

安装bind

yum -y install bind-libs bind-utils bind bind-chroot

配置/etc/named.conf

options {

    listen-on port 53 { any; };

    directory     "/var/named";

    dump-file     "data/cache_dump.db";

    zone-statistics yes;

    statistics-file "data/named_stats.txt";

    memstatistics-file "data/named_mem_stats.txt";

    allow-query     { any; };

    //recursion:

    //作为授权域名服务器 no，作为一个递归DNS服务器 yes;

    recursion yes;

    pid-file "/run/named/named.pid";

    session-keyfile "/run/named/session.key";

    empty-zones-enable no;

};

logging {

//错误日志

  channel error_log {

    file "data/error_log" versions 10 size 10m;

    severity warning;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

//查询日志

  channel query_log {

    file "data/query_log" versions 10 size 100m;

    severity info;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  category default {

    error_log;

  };

  category queries {

    query_log;

  };

};

include "/etc/named.rfc1912.zones";

include "/etc/named.root.key";

配置/etc/named.rfc1912.zones

//正向解析

zone "xiaohou.com" IN {

        type master;

        file "xiaohou.com.zone";

        allow-update { none; };

        };

//反向解析

zone "7.0.10.in-addr.arpa" IN {

    type master;

    file "10.0.7.arpa.zone";

    allow-update { none; };

};

配置正向区域/var/named/xiaohou.com.zone

$TTL 86400

;资源记录简写时补全的后缀,如果不指定默认为zone中定义的

$ORIGIN xiaohou.com.

@   IN  SOA     ns1.xiaohou.com. root.xiaohou.com. (

        2017031901  ;Serial

        3600        ;Refresh

        1800        ;Retry

        604800      ;Expire

        86400       ;Minimum TTL

)

        IN  NS      ns1.xiaohou.com.

        IN  NS      ns2.xiaohou.com.

        IN  MX  10  mx1

        IN  MX  20  mx2

ns1     IN  A   10.0.7.1

ns2     IN  A   10.0.7.2

@       IN  A   10.0.7.1

www     IN  A   10.0.7.2

mx1     IN  A   10.0.7.3

mx2     IN  A   10.0.7.4

配置反向区域/var/named/10.0.7.arpa.zone

$TTL 1D

@       IN SOA  ns1.xiaohou.com.  root.xiaohou.com. (

                    11      ; serial

                    1H      ; refresh

                    5M      ; retry

                    3M      ; expire

                    10H )   ; minimum

          IN NS   ns1.xiaohou.com.

          IN NS   ns2.xiaohou.com.

1         IN PTR  ns1.xiaohou.com.

2         IN PTR  ns2.xiaohou.com.

3         IN PTR  mx1.xiaohou.com.

4         IN PTR  mx2.xiaohou.com.

启动

systemctl start named

systemctl enable named

如果需要使用chroot启动

/usr/libexec/setup-named-chroot.sh  /var/named/chroot/ on

systemctl stop named

systemctl disable named

systemctl start named-chroot

systemctl enable named-chroot

从节点（10.0.7.2）

安装bind

yum -y install bind-libs bind-utils bind bind-chroot

配置/etc/named.conf

options {

    listen-on port 53 { any; };

    directory     "/var/named";

    dump-file     "data/cache_dump.db";

    statistics-file "data/named_stats.txt";

    memstatistics-file "data/named_mem_stats.txt";

    allow-query     { any; };

    //recursion:

    //作为授权域名服务器 no，作为一个递归DNS服务器 yes;

    recursion yes;

    pid-file "/run/named/named.pid";

    session-keyfile "/run/named/session.key";

    empty-zones-enable no;

};

logging {

  channel error_log {

    file "data/error_log" versions 10 size 10m;

    severity warning;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  channel query_log {

    file "data/query_log" versions 10 size 100m;

    severity info;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  category default {

    error_log;

  };

  category queries {

    query_log;

  };

};

include "/etc/named.rfc1912.zones";

include "/etc/named.root.key";

配置/etc/named.rfc1912.zones

zone "xiaohou.com" IN {

        type slave;

        masters { 10.0.7.1; };

        file "slaves/xiaohou.com.zone";

        };

zone "7.0.10.in-addr.arpa" IN {

        type slave;

        masters { 10.0.7.1; };

        file "slaves/10.0.7.arpa.zone";

};

启动

systemctl start named

systemctl enable named

如果需要使用chroot启动

/usr/libexec/setup-named-chroot.sh  /var/named/chroot/ on

systemctl stop named

systemctl disable named

systemctl start named-chroot

systemctl enable named-chroot

子域授权

子域授权，是DNS的分布式的一种实现。在原有的zone上划出一个子域，并给新DNS服务器管理。如果有客户端请求解析在此区域中的域名，则只要找新的子DNS服务器，以便减轻主DNS的压力。

配置主服务器

首先在主域服务器添加子域：

vim /var/named/xiaohou.com.zone

$TTL 86400

$ORIGIN xiaohou.com.

@   IN  SOA     ns1.xiaohou.com. root.xiaohou.com. (

        2017031902  ;Serial

        3600        ;Refresh

        1800        ;Retry

        604800      ;Expire

        86400       ;Minimum TTL

)

        IN  NS      ns1.xiaohou.com.

        IN  NS      ns2.xiaohou.com.

        IN  MX  10  mx1

        IN  MX  20  mx2

ns1     IN  A   10.0.7.1

ns2     IN  A   10.0.7.2

@       IN  A   10.0.7.1

www     IN  A   10.0.7.2

mx1     IN  A   10.0.7.3

mx2     IN  A   10.0.7.4

blog     IN  NS      ns1.blog

ns1.blog IN  A       10.0.7.3

记得修改版本号，保证从服务器获取更新；

重新载入配置

rndc reload

配置子域服务器（10.0.7.3）

安装bind

yum -y install bind-libs bind-utils bind bind-chroot

配置/etc/named.conf

options {

    listen-on port 53 { any; };

    directory     "/var/named";

    dump-file     "data/cache_dump.db";

    statistics-file "data/named_stats.txt";

    memstatistics-file "data/named_mem_stats.txt";

    allow-query     { any; };

    //recursion:

    //作为授权域名服务器 no，作为一个递归DNS服务器 yes;

    recursion yes;

    pid-file "/run/named/named.pid";

    session-keyfile "/run/named/session.key";

    empty-zones-enable no;

};

logging {

  channel error_log {

    file "data/error_log" versions 10 size 10m;

    severity warning;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  channel query_log {

    file "data/query_log" versions 10 size 100m;

    severity info;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  category default {

    error_log;

  };

  category queries {

    query_log;

  };

};

include "/etc/named.rfc1912.zones";

include "/etc/named.root.key";

配置/etc/named.rfc1912.zones

zone "blog.xiaohou.com" IN {

        type master;

        file "blog.xiaohou.com.zone";

        allow-update { none; };

        };

配置/var/named/blog.xiaohou.com.zone

$TTL 1D

$ORIGIN blog.xiaohou.com.

@   IN  SOA     ns1.blog.xiaohou.com. root.blog.xiaohou.com. (

        2017031901  ;Serial

        1H          ;Refresh

        10M         ;Retry

        3D          ;Expire

        1D          ;Minimum TTL

)

          IN  NS    ns1

          IN  NS    ns2

ns1       IN  A   10.0.7.3

ns2       IN  A   10.0.7.4

@         IN  A   10.0.7.5

www       IN  A   10.0.7.6

mx1       IN  A   10.0.7.7

mx2       IN  A   10.0.7.8

启动

/usr/libexec/setup-named-chroot.sh  /var/named/chroot/ on

systemctl stop named

systemctl disable named

systemctl start named-chroot

systemctl enable named-chroot

DNS转发

区域转发：

配置在zone段，仅转发对某特定区域的解析请求；

zone  "ZONE_NAME"  IN {

       type  forward;

       forward  first;

       forwarders { 223.5.5.5;223.6.6.6; };

};

forward选项：

first：首先转发；转发器不响应时，自行去迭代查询；
only：只转发；

全局转发：

配置在options段，针对凡本地没有通过zone定义的区域查询请求，通通转给某转发器；

vim /etc/named.conf

options {

     forward  only;

     forwarders  { SERVER_IP; };

};

全局转发（10.0.7.1）

vim /etc/named.conf

options {

        forward  first;

        forwarders  { 223.5.5.5;223.6.6.6; };

};

区域转发（10.0.7.3）

vim /etc/named.rfc1912.zones

zone  "xiaohou.com"  IN {

       type  forward;

       forward  only;

       forwarders { 10.0.7.1; };

};

访问控制ACL

把一个或多个地址归并为一个集合，并通过一个统一的名称调用；

acl acl_name {

     ip;

     net/perlen;

}

四个内置的acl：

none：没有一个主机
any：任意主机
local：本机
localnet：本机的IP同掩码运算后得到的地址

注意：只能先定义，后使用，通常放置在配置文件最前面

访问控制的指令：

allow-query{}：允许查询的主机
allow-transfer{}：允许区域传送
allow-recursion{}：通常定义在全局options段，允许递归的主机
allow-update{}：允许更新区域库的内容，大多数情况为none

配置acl实现访问控制，区域传送只允许slaves定义的主机，所有主机的查询操作都不被允许。

配置主服务器10.0.7.1

vim /etc/named.conf

acl slaves {

     10.0.7.2;

};

vim /etc/named.rfc1912.zones

zone "xiaohou.com" IN {

        type master;

        file "xiaohou.com.zone";

        allow-query { none; };

        allow-transfer { slaves; };

        allow-update { none; };

        };

配置允许递归的主机

vim /etc/named.conf

options {

        recursion yes;

        allow-recursion { 10.0.7.0/24; };

};

视图view

我们一般常用视图拿来构建智能DNS，一个bind服务器可以定义多个view，每个view中可以定义一个或多个zone，每个view用来匹配一组客户端。

view实现智能DNS：

多个view内可能需要对同一区域进行解析，但使用不同通的区域解析文件；

注意： view依据的来源地址并不是客户端的最终地址，而是客户端上配置的DNS节点的地址，如果上海联通的用户配置了北京电信的DNS，那么可能就会被调度到电信节点

用法：

view view_name {

      match-clients { };

}

注意：

一旦启用了view，所有的zone都只能定义在view中；

仅在允许递归请求的客户端所在的view中定义根区域；

客户端请求到达时，自上而下对符合view的客户端列表进行匹配；

配置10.0.7.1主服务器，named.conf

vim  /etc/named.conf

acl slaves {

     10.0.7.2;

};

acl shanghai {

     10.0.7.2;

};

acl beijing {

     10.0.7.3;

};

acl office {

     10.0.0.0/16;

};

options {

    listen-on port 53 { any; };

    directory     "/var/named";

    dump-file     "data/cache_dump.db";

    statistics-file "data/named_stats.txt";

    memstatistics-file "data/named_mem_stats.txt";

    allow-query     { any; };

        //作为授权域名服务器 no;

        //作为一个递归DNS服务器 yes;

    recursion yes;

        allow-recursion { office; };

    pid-file "/run/named/named.pid";

    session-keyfile "/run/named/session.key";

        empty-zones-enable no;

        forwarders  { 223.5.5.5;223.6.6.6; };

};

logging {

  channel error_log {

    file "data/error_log" versions 10 size 10m;

    severity warning;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  channel query_log {

    file "data/query_log" versions 10 size 100m;

    severity info;

    print-category yes;

    print-severity yes;

    print-time yes;

  };

  category default {

    error_log;

  };

  category queries {

    query_log;

  };

};

include "/etc/named.rfc1912.zones";

include "/etc/named.root.key";

配置10.0.7.1主服务器，named.rfc1912.zones

vim /etc/named.rfc1912.zones

view  shanghai {

      match-clients { shanghai; };

      zone "xiaohou.com" {

          type master;

          file "sh.xiaohou.com.zone";

      };

};

view  beijing {

      match-clients { beijing; };

      zone "xiaohou.com" {

           type master;

           file "bj.xiaohou.com.zone";

      };

};

view  office {

      match-clients { office; };

      zone "localhost.localdomain" IN {

         type master;

      file "named.localhost";

      allow-update { none; };

      };

      zone "localhost" IN {

            type master;

       file "named.localhost";

       allow-update { none; };

      };

     zone "1.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.ip6.arpa" IN {

     type master;

    file "named.loopback";

    allow-update { none; };

     };

    zone "1.0.0.127.in-addr.arpa" IN {

       type master;

       file "named.loopback";

       allow-update { none; };

    };

    zone "0.in-addr.arpa" IN {

       type master;

       file "named.empty";

       allow-update { none; };

    };

    zone "xiaohou.com" IN {

        type master;

        file "xiaohou.com.zone";

        allow-update { none; };

        allow-transfer { slaves; };

        allow-query { any; };

    };

    zone "7.0.10.in-addr.arpa" IN {

    type master;

    file "10.0.7.arpa.zone";

    allow-update { none; };

    };

};

区域配置文件，sh.xiaohou.com.zone

vim  /var/named/sh.xiaohou.com.zone

$TTL 86400

$ORIGIN xiaohou.com.

@   IN  SOA     ns1.xiaohou.com. root.xiaohou.com. (

        2017031902  ;Serial

        3600        ;Refresh

        1800        ;Retry

        604800      ;Expire

        86400       ;Minimum TTL

)

        IN  NS      ns1.xiaohou.com.

        IN  NS      ns2.xiaohou.com.

        IN  MX  10  mx1

        IN  MX  20  mx2

ns1     IN  A   10.0.7.1

ns2     IN  A   10.0.7.2

@       IN  A   10.0.7.1

www     IN  A   10.0.7.2

mx1     IN  A   10.0.7.3

mx2     IN  A   10.0.7.4

blog     IN  NS      ns1.blog

ns1.blog IN  A       10.0.7.3

区域配置文件

vim /var/named/bj.xiaohou.com.zone

$TTL 86400

$ORIGIN xiaohou.com.

@   IN  SOA     ns1.xiaohou.com. root.xiaohou.com. (

        2017031902  ;Serial

        3600        ;Refresh

        1800        ;Retry

        604800      ;Expire

        86400       ;Minimum TTL

)

        IN  NS      ns1.xiaohou.com.

        IN  NS      ns2.xiaohou.com.

        IN  MX  10  mx1

        IN  MX  20  mx2

ns1     IN  A   10.0.7.1

ns2     IN  A   10.0.7.2

@       IN  A   172.16.1.17

www     IN  A   172.16.1.18

mx1     IN  A   172.16.1.19

mx2     IN  A   172.16.1.20

blog     IN  NS      ns1.blog

ns1.blog IN  A       10.0.7.3

如何分析用户是移动还是联通，北京还是上海？

答：我们可以使用纯真IP数据库进行解析。

DNS客户端工具使用

dig

用法

 dig [-t type] [@server] [domain] +[no]trace

示例：

dig -t A @10.0.7.1 www.xiaohou.com

dig -t NS @10.0.7.1 www.xiaohou.com

#跟踪解析过程

dig -t A @10.0.7.1 www.biadu.com +trace

#反向解析

dig -x 10.0.7.3 @10.0.7.1

模拟完全区域传送：

dig -t axfr @10.0.7.2 xiaohou.com

rndc

rndc监听于tcp的953端口，用于管理员对dns服务器进行控制

[root@node2 ~]# rndc status

#服务器和软件的版本

version: 9.9.4-RedHat-9.9.4-38.el7_3.2 <id:8f9657aa>

#cpu数量

CPUs found: 2

#工作线程数

worker threads: 2

#upd监听的端口个数

UDP listeners per interface: 2

#zone的个数

number of zones: 8

#debug的级别

debug level: 0

#区域传送

xfers running: 0

xfers deferred: 0

#soa的查询情况

soa queries in progress: 0

#查询日志是否启用

query logging is ON

#递归的客户端

recursive clients: 0/0/1000

#tcp 客户端

tcp clients: 0/100

#服务是否正常

server is up and running

其他选项

reload                             重新装入配置文件和区域

reload zone [class [view]]         重新装入单个区域

refresh zone [class [view]]        安排区域的立即维护

reconfig               仅重新装入配置文件和新区域

stats                  将服务器统计信息写入统计文件中

querylog               切换查询日志

dumpdb                 将高速缓存转储到转储文件 (named_dump.db)

stop                   将暂挂更新保存到主文件并停止服务器

halt                   停止服务器，但不保存暂挂更新

trace                  将调试级别增加一级

trace level            更改调试级别

notrace                将调试级别设置为 0

flush                  刷新服务器的所有高速缓存

flush [view]           为某一视图刷新服务器的高速缓存

status                 显示服务器的状态

restart                重新启动服务器（尚未实现）

bind压测工具

wget ftp://ftp.isc.org/isc/bind9/9.11.0-P3/bind-9.11.0-P3.tar.gz

tar xf bind-9.11.0-P3.tar.gz

cd bind-9.11.0-P3/contrib/queryperf/

./configure && make

编写测试文件

vim  testdns.txt

www.baidu.com A

www.qq.com A

www.xiaohou.com A

www.sina.com A

www.youku.com A

www.aliyun.com A

测试结果

[root@node1 queryperf]# ./queryperf -d testdns.txt  -s 10.0.7.1

DNS Query Performance Testing Tool

Version: $Id: queryperf.c,v 1.12 2007/09/05 07:36:04 marka Exp $

[Status] Processing input data

[Status] Sending queries (beginning with 10.0.7.1)

[Timeout] Query timed out: msg id 1

[Timeout] Query timed out: msg id 4

[Timeout] Query timed out: msg id 5

[Timeout] Query timed out: msg id 6

[Status] Testing complete

Statistics:

  Parse input file:     once

  Ended due to:         reaching end of file

  Queries sent:         6 queries

  Queries completed:    6 queries

  Queries lost:         0 queries

  Queries delayed(?):   0 queries

  RTT max:             4.270617 sec

  RTT min:              0.067555 sec

  RTT average:          2.169086 sec

  RTT std deviation:    2.101550 sec

  RTT out of range:     0 queries

  Percentage completed: 100.00%

  Percentage lost:        0.00%

  Started at:           Tue Mar 21 23:56:27 2017

  Finished at:          Tue Mar 21 23:56:32 2017

  Ran for:              5.000125 seconds

  Queries per second:   1.199970 qps

其他详细的配置可以查看:Bind9 管理员参考手册

DNS监控

系统监控：

CPU，内存，网络IO等监控
named进程监控：

判断named进程是否正常运行
解析服务监控：

使用dig命令进行解析，监控

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2. 构建DNS集群

DNS是什么

BIND

DNS服务器的分类

DNS查询类型

DNS资源记录类型

SOA

NS

MX

A

AAAA

PTR

CNAME

配置DNS服务器（BIND）

主节点 （10.0.7.1）

从节点 （10.0.7.2）

子域授权

配置主服务器

配置子域服务器（10.0.7.3）

DNS转发

全局转发（10.0.7.1）

区域转发（10.0.7.3）

访问控制ACL

视图view

DNS客户端工具使用

dig

rndc

bind压测工具

DNS监控

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