Bài giảng Mạng máy tính - Chương: Hệ thống tên miền

DNS: Domain Name System
Hệ thống tên miền
‰DNS là một hệ thống được sử dụng trên Internet để
dịch tên của các miền và các nút mạng được quảng
cáo công cộng của chúng thành các địa chỉ IP.
‰Một miền là một nhóm các máy tính được kết hợp với
nhau bởi vị trí địa lý hay loại công việc/kinh doanh
của chúng. 
‰Hệ thống tên miền được thiết lập theo một hệ thống
phân cấp, tạo ra các DNS server ở các cấp độ khác
nhau.
‰ Ví dụ: 
DNS 1-1
DNS: Hệ thống tên miền
Domain Name System:
‰ cơ sở dữ liệu phân tán được cài
đặt dựa trên hệ thống phân cấp
của nhiều name servers
‰ giao thức ở tầng ứng dụng để cho
các host, routers, name servers 
giao tiếp để phân giải names (dịch
địa chỉ/tên)
 lưu ý: một chức năng cốt lõi của
Internet, được cài đặt như là
giao thức tầng ứng dụng
 độ phức tạp tại “biên” của
mạng
Người: nhiều định danh:
 CMND, tên, số hộ chiếu
Internet hosts, routers:
 Địa chỉ IP (32 bits) –
được sử dụng để đánh địa
chỉ cho các gói dữ liệu
 “tên”, ví dụ, 
ww.yahoo.com – được sử
dụng bởi con người
Q: ánh xạ giữa địa chỉ IP và
tên?
DNS 1-2
DNS 
Tại sao không tập trung
DNS?
‰ hư hỏng tại một điểm đơn
‰ khối lượng lưu lượng
‰ cơ sở dữ liệu tập trung ở
xa
‰ vấn đề duy trì
không mở rộng được!
Các dịch vụ của DNS
‰ Dich tên của trạm
thành địa chỉ
‰ Bí danh (aliasing) cho
trạm
 các tên chuẩn
(canonical) và bí danh
‰ Bí danh cho mail 
server
‰ Phân phối tải
 các Web servers bản
sao: tập các địa chỉ IP
cho một tên chuẩn/tên
thật (canonical name)
DNS 1-3
Cơ sở dữ liệu phân cấp, phân tán
Root DNS Servers
com DNS servers org DNS servers edu DNS servers
poly.edu
DNS servers
umass.edu
DNS serversyahoo.comDNS servers
amazon.com
DNS servers
pbs.org
DNS servers
DNS 1-4
Client muốn địa chỉ IP của www.amazon.com:
‰ Client truy vấn một máy chủ gốc (root server) để tìm
com DNS server
‰ Client truy vấn com DNS server để có được
amazon.com DNS server
‰ Client truy vấn amazon.com DNS server để có được
địa chỉ IP của www.amazon.com
DNS: Các máy chủ tên gốc (root name servers)
DNS 1-5
‰ được liên hệ bởi máy chủ tên cục bộ (local name server) khi nó
không thể phân giải tên
‰ máy chủ gốc có thể hoạt động như sau:
 liên hệ với máy chủ tên có thẩm quyền (authoritative name 
server) nếu ánh xạ tên không được biết đến
 lấy ánh xạ tên
 trả lại ánh xạ tên cho máy chủ tên cục bộ
 Nhận xét?
b USC-ISI Marina del Rey, CA
l ICANN Los Angeles, CA
e NASA Mt View, CA
f Internet Software C. Palo Alto, CA 
(and 17 other locations)
i Autonomica, Stockholm (plus 3 other 
locations)
k RIPE London (also Amsterdam, Frankfurt)
m WIDE Tokyo
a Verisign, Dulles, VA
c Cogent, Herndon, VA (also Los Angeles)
d U Maryland College Park, MD
g US DoD Vienna, VA
h ARL Aberdeen, MD
j Verisign, ( 11 locations)
13 máy chủ tên
gốc trên thế giới
TLD và Authoritative Servers
DNS 1-6
‰ Top-level domain (TLD) servers: chịu trách nhiệm cho
các tên miền com, org, net, edu, vv, và tất cả các tên
miền quốc gia cấp cao nhất như vn, kr, uk, fr, ca, jp.
Network solutions duy trì các máy chủ tên cho com 
TLD
Educause cho edu TLD
‰ Authoritative DNS servers: các máy chủ DNS của các
tổ chức, cung cấp sự ánh xạ theo thẩm quyền giữa tên
trạm và địa chỉ IP cho các máy chủ của tổ chức (vd, 
Web và mail server).
Có thể được duy trì bởi tổ chức hoặc nhà cung cấp
dịch vụ
Máy chủ tên cục bộ (Local Name Server)
DNS 1-7
‰ Không hoàn toàn thuộc về hệ thống phân
cấp
‰Mỗi ISP (ISP cấp địa phương, công ty, 
trường đại học) có một máy chủ tên cục
bộ.
 Còn được gọi là “default name server”
‰ Khi một trạm thực hiện một truy vấn DNS, 
truy vấn đó sẽ được gởi đến máy chủ tên
cục bộ của nó
 Đóng vai trò như là một proxy (ủy quyền), 
chuyển tiếp truy vấn đến hệ thống phân cấp.
DNS: System
vnnvnn comco eduedu govgov
comco eduedu govgov ukukfrfrvnvn
..
DNS 1-8
Phân giải tên
DNS 1-9
‰ 
spx
Resolver/Thiết bị giải
‰ Các chương trình DNS client được dùng để tra cứu thông tin tên DNS.
Name Resolution/Phân giải tên
‰ Hai loại truy vấn mà một thiết bị giải tên DNS ( một DNS client hay một DNS
server khác) có thể sử dụng để truy vấn một DNS server:
Recursive queries/Các truy vấn đệ quy
‰ Trong một truy vấn đệ quy, name server bị truy vấn được yêu cầu trả lời với dữ liệu 
được yêu cầu hoặc với một lỗi nói về dữ liệu của loại được yêu cầu hoặc tên miền 
được chỉ định là không tồn tại.
‰ Name server không thể chỉ chuyển DNS resolver đến một name server khác.
‰ Một DNS client thường gởi loại truy vấn này.
Iterative queries/Truy vấn lặp lại
‰ Trong một iterative query, name server bị truy vấn có thể trả lại câu trả lời tốt 
nhất mà hiện tại nó có cho DNS resolver. 
‰ Câu trả lời tốt nhất có thể là tên được phân giải hoặc một sự chuyển đến name 
server khác mà nó gần hơn để đáp ứng yêu cầu gốc của DNS client.
‰ DNS servers thường gởi iterative queries để truy vấn các DNS servers khác.
requesting host
cis.poly.edu
gaia.cs.umass.edu
root DNS server
local DNS server
dns.poly.edu
1
2
45
6
authoritative DNS server
dns.cs.umass.edu
7
8
TLD DNS serve
3
Các loại truy vấn
truy vấn đệ quy:
‰ đặt gánh nặng phân
giải tên lên máy chủ
tên được liên hệ
‰ tải nặng?
truy vấn lặp lại:
‰ máy chủ được liên hệ
trả lời với tên của
máy chủ khác để liên
hệ
‰ “tôi không biết tên
đó, nhưng hỏi máy chủ
này”
DNS 1-10
Ví dụ về phân giải
tên DNS
1
DNS 1-11
‰ Để thấy được các truy vấn đệ quy và truy vấn lặp lại được sử dụng như thế
nào trong các phân giải tên DNS phổ biến, xem xét một máy tính chạy hệ 
điều hành Microsoft Windows® XP hoặc Windows Server 2003 được kết 
nối vào Internet. 
‰ Một người sử dụng gõ  trong trường địa 
chỉ/Address của trình duyệt Internet explorer.
‰ Khi người sử dụng nhấn phím ENTER, trình duyệt thực hiện một lời gọi 
hàm Windows Sockets, hoặc là gethostbyname() hay getaddrinfo(), để
phân giải tên www.example.com thành địa chỉ IP.
‰ Về phần DNS của tiến trình phân giải tên trong Windows, những bước sau 
diễn ra:
DNS 1-12
‰ 1.DNS resolver trên DNS client gởi một recursive query đến DNS
server đã được cấu hình trước của nó, yêu cầu địa chỉ IP cho tên tương 
ứng "www.example.com". 
 DNS server của client đó chịu trách nhiệm phân giải tên và không thể
chuyển DNS client đó đến một DNS server khác.
‰ 2.DNS server nhận được recursive query ban đầu đó kiểm tra vùng/zone 
của nó và không tìm thấy vùng tương ứng với tên miền được yêu cầu; DNS
server này không phải DNS có thẩm quyền/authoritative cho miền 
example.com.
 Bởi vì DNS server này không có thông tin về địa chỉ iP của các DNS servers là
thẩm quyền example.com. hay com., nó gởi một iterative query cho
www.example.com. đến một máy chủ tên gốc/root name server.
Ví dụ về phân giải
tên DNS
1
2 2
Ví dụ về phân giải
tên DNS 4
3
4
‰ 3.Máy chủ tên gốc có thẩm quyền cho miền gốc và có thông tin về các 
máy chủ tên là thẩm quyền của của cho các tên miền cấp đỉnh/top-level
domain names.
 Nó không có thẩm quyền cho tên miền example.com. .
 Do đó, root name server này trả lời với địa chỉ IP của một máy chủ tên 
cho top-level domain com..
‰ 4.DNS server của DNS client đó gởi một iterative query cho 
www.example.com. đến máy chủ tên là thẩm quyền cho top-level 
domain com..
DNS 1-13
6 5
6
Ví dụ về phân giải
tên DNS
DNS 1-14
‰ 5. com. name server là thẩm quyền cho miền com. và có
thông tin về các địa chỉ IP của các máy chủ tên là thẩm 
quyền cho các tên miền cấp hai/second-level domain names 
của miền com. .
 Nó không là thẩm quyền cho miền example.com..
 Do đó, com. name server trả lời với địa chỉ IP của máy chủ tên là
thẩm quyền cho miền example.com..
‰ 6.DNS server của DNS gởi một iterative query cho
www.example.com. đến máy chủ tên là thẩm quyền của 
miền example.com..
87
7
Ví dụ về phân giải
tên DNS
‰ 7. example.com. name server trả lời với địa chỉ IP tương ứng với 
tên miền tiêu chuẩn đầy đủ/FullyQualifiedDomainName
www.example.com.
‰ 8.DNS server gởi địa chỉ IP của www.example.com cho DNS client.
DNS 1-15
DNS 1-16
DNS: Resolve www.yahoo.com
vnnvnn yahooyahoo
comcovnvn
..
Address 
of com 
server
Address 
of com 
serverAddress of 
yahoo.com 
server
Addr ss of 
yahoo.com 
server
Address of 
www.yahoo.com
Address of 
www.yahoo.com
Address of
www.yahoo.com
Address of
www.yahoo.com
RequestRequest
ReplyReply
DNS: cất trữ (caching) và cập nhật các bản ghi
‰ mỗi khi name server học một ánh xạ, nó cất trữ
(caches) ánh xạ đó
 các mục được cache sẽ hết hiệu lực (biến mất) 
sau một khoảng thời gian nào đó: trạng thái mềm
 các TLD servers thường được cache trong các
local name servers
• do đó các root name servers thường ít bị đến thăm
‰ các cơ chế cập nhật/thông báo được thực hiện
theo sự chỉ định của IETF
 RFC 2136
 
DNS 1-17
Các bản ghi DNS
DNS: cơ sở dữ liệu phân tán lưu giữ các bản ghi tài nguyên - resource records- (RR)
khuôn dạng RR: (name, value, type, ttl)
‰ Type=NS
 name là miền (ví dụ foo.com)
 value là tên trạm của máy
chủ tên có thẩm quyền
(authoritative name server) 
của tên miền đó
‰ Type=A
 name là tên trạm
 value là địa chỉ IP
‰ Type=CNAME
 name là tên bí danh cho một
số tên “chuẩn” (“canonical” –
tên thật)
www.ibm.com thật ra là
servereast.backup2.ibm.com
 value là tên thật
‰ Type=MX
 value là tên của mailserver
được kết hợp với name
DNS 1-18
Giao thức DNS, các thông điệp
DNS 1-19
Giao thức DNS: các thông điệp request và reply, cả hai dạng có cùng
khuôn dạng thông điệp
phần đầu của thông
điệp
‰ identification: số 16 bits 
định danh cho query, 
reply cho query này sử
dụng cùng số
‰ flags:
 query hay reply
 đệ quy được đề nghị
 đệ quy sẵn có
 reply là chính thức
(có thẩm quyền)
Giao thức DNS, các thông điệp
Các trường name, 
type cho một query
RRs trong phần
trả lời cho một
query
records cho các
máy chủ có thẩm quyền
Các thông tin “hữu ích”
khác có thể được sử dụng
DNS 1-20
Chèn các bản ghi vào DNS
‰ Ví dụ: mạng “Network Utopia” vừa mới được khởi động
‰ Đăng ký tên networkuptopia.com tại một nhà đăng ký -
registrar (ví dụ, Network Solutions)
 Cần phải cung cấp cho registrar các thông tin về tên và địa chỉ IP 
authoritative name server của bạn (primary và secondary)
 Registrar chèn hai RRs và trong com TLD server:
(networkutopia.com, dns1.networkutopia.com, NS)
(dns1.networkutopia.com, 212.212.212.1, A)
‰ Thêm vào máy chủ có thẩm quyền bản ghi loại/Type A cho
www.networkuptopia.com và bản ghi Type MX cho
networkutopia.com
‰ Làm thế nào để mọi người lấy địa chỉ IP của Web site 
chúng ta?
DNS 1-21