what is DNS?

1.什麼是DNS？

網域名稱系統（Domain Name Server）為網際網路一項核心服務，可作為IP位址與網域名稱（Domain Name）相互對映的一項資料庫，讓使用者更容易存取網際網路上的資源，而不需要記錄無意義的數字串。

2.DNS發展歷史
DNS最早於1983年由Paul Mockapetris發明，規範於RFC 882文件；1987年發表RFC1034與1035修正舊版後確立DNS規範，此後再無與DNS相關之改動。早期domain name的IP對應表是由hosts檔案紀錄，但電腦數量一多，管理上便會產生衝突、負載、以及一致性的問題。

3.Domain結構
Internet分為許多domain，而domain下又細分為許多domain。基本上每個網域內的分佈由一部主機負責管理，而集中的資料便整理為DNS服務。DNS是一種分散式名稱對應系統，類似樹狀結構，結構如下圖所示：

其中domain與IP間的對應關係分為兩種命名空間：

I.Domain => IP（forward mapping）
  此命名空間為上述結構，root分為sub domain，各個子網域再往下分為更多子網域。例如www.sinica.edu.tw => 140.109.4.130 代表負責sinica.edu.tw這個網域的DNS Server可查到一筆www => 140.109.4.130的紀錄。

II.IP => Domain（reverse mapping）
   在此命名空間裡，所有IP組成為一個arpa.in-addr的top domain，以上述例子反推，www.sinica.edu.tw => 140.109.4.130代表負責4.109.140.in-addr.arpa這個domain的DNS Server可查詢一筆記錄為130 => www.sinica.edu.tw。

然而有兩點必須注意：
A.Forward mapping與reverse mapping不一定同一server。
B.Domain與子網路並沒有一對一的關係，可以多子網對應一網域。

4.DNS解析運作原理

DNS主要運作方式有兩種：遞迴式（recursive）及交談式（iterative）。

I.遞迴式（Recursive Query）

  DNS Client僅給local DNS server一個詢問，然後local DNS就會不斷查到答案為止，最後再把結果傳回給Client端，這種方法為遞迴式。

右圖DNS Client端查詢www.sinica.edu.tw的IP位址，而local DNS由root name server問起，依序找到tw的name server，再回報找edu.tw的DNS，edu.tw回報給local找尋sinica.edu.tw的name server，最後獲得IP後，local server回報IP給client端結束查詢。

II.交談式（Iterative Query）

   右圖的方法中，local DNS對其他DNS發出詢問後獲得進一步線索，發問者（local DNS）再根據線索進一步找出答案，結束查詢。一般而言root name server因考慮負載問題，只接受iterative query。

5.DNS管理工具 – nslookup
Nslookup是針對DNS Server測試及troubleshooting的工具，也能檢視DNS資料庫中各資料的類型屬性。其中最常見的資料類型如下：

查詢不同資料類型：資源記錄檔中的資源記錄，資源記錄分成網域名稱，存活時間（TTL），種類（CLASS），型態（TYPE）與內容（VALUE）等五個欄位。

SOA：Start of Authority 型態, 用來描述一個 zone 授權的開始
A：主機IP，32位元整數
MX：郵件交換
CNAME：別名，網域名稱
HNFO：描述主機，以ASCII說明CPU與OS
NS：Name Server型態

使用nslookup亦可查詢DNS Server的各項紀錄，或者列出區域內hostname對應IP以及區域資料。