在校园和企业网络规划建设中，为便于用户使用一些常用服务，如邮件，团体门户网站，公用FTP服务等，常常希望定义一些私有的域名。这样用户只需要访问具有实际意义的域名地址，就可以获取相应服务内容，而不需要记忆IP地址。要实现域名和IP地址的对应关系，必须依赖DNS服务器。DNS服务器实现了域名和指定IP地址的绑定关系，当用户访问域名地址时，主机首先向DNS服务器查询其对应的IP地址，然后自动从该地址请求数据。因此可见，设计和配置高效的DNS服务器就极为重要。
1 DNS服务实现原理概述
DNS服务器的主要功能是完成主机域名和IP地址之间的翻译转换工作。当DNS客户机需要查询程序中使用的名称时，它会查询DNS服务器来解析该名称。客户机发送的每条查询消息都具备相同格式，一般包括三条信息，用来告知服务器的回应。
指定的DNS域名，表示为完全合格的域名。
指定的查询类型，它可根据类型指定资源记录，或作为查询操作的专门类型。DNS域名的指定类别。
DNS服务器始终指定为Internet类别，其指定的名称可以是合格的域名，如my.college.com，并且指定的查询类型用于通过该名称搜索地址资源记录。系统将把DNS查询当作客户机向服务器提出的两部分问题：如客户端发出查询请求，查询名为my.college.com的计算机，在DNS服务器上有无对应的记录。服务器收到该请求，则回应相应IP地址给客户端。
DNS服务器为提高查询效率，有时可通过查询缓存信息回复客户端请求。当客户端查询频繁到达服务器时，缓存机制将会大大提高其应答效率。DNS的查询过程按两部分进行：首先，DNS服务器解析客户端的请求；当不能就地解析查询时，可根据需要查询DNS服务器来解析名称。DNS查询的过程如图1所示。DNS查询分为两类：
递归查询：服务器可代表请求客户机到其它DNS服务器，以完全解析该名称，并随后将应答返回至客户机。
迭代查询：客户机可能配置多个DNS服务器地址，因此客户机也可以联系别的服务器来解析名称。该过程称作迭代。
图1DNS服务简易模型
2 DNS服务配置和实现
2.1配置环境说明
首先说明网络环境和需要配置的服务。在本文涉及的校园网案例中，按照楼层进行网段划分，主教学楼中按照楼层规划为192.168.0x.yyy的网段，其中x表示楼层，第一位默认为0，如9楼为192.168.9.yyy，各层网关为192.168.0x.1；行政办公楼则定义为192.168.1x.yyy，其中x也代表楼层，各层网关为192.168.1x.1；图书馆则定义为192.168.2x.yyy，网关定义规则同上。
在校园网中，服务器都放置在中心机房中，中心机房IP地址规划为192.168.99.yyy；网关为192.168.99.1。其中部分DNS相关服务器及相关规划如表1所示。
表1服务器规划
由此，可知，我们需要在192.168.99.2的DNS服务器上完成配置，使在学校内网中访问门户主页，FTP等服务器域名时，可以获取对应服务器上的内容。
2.2基于Windwos系统的安装和配置
在Windows 2003 Server中配置DNS服务器最简单的方法是直接使用其通用配置组件。由于默认不安装该组件，需要运行服务器添加和服务配置程序，将DNS服务选中并安装，此时需要用到系统安装盘。安装过程如图2，图3所示。
图2 服务器安装向导
图3 DNS网络服务的添加
安装完成后，在服务器上完成DNS相关配置，主要过程包括：
安装DNS服务完成后，点击“下一步”进入DNS服务器配置向导；
首先提示创建新区域，在正向查询区域条目中，右键点击，选择新建区域，并选择创建主要区域。输入区域名称为mycollege.com，填写区域名称和区域配置文件名；
选择不允许动态更新，我们在后续工作中通过手动更新完成DNS的变更；
转发器设置中，选择是，将外网的DNS服务器地址，可以填写两个。这个主要用来将自己不认识的DNS域名交由外部DNS解析，即前文所述的递归解析；
至此将完成建立域的过程，下面开始创建不同主机的域名；
依次单击“开始”→“管理工具”→“DNS”菜单命令，打开“dnsmagt”控制台窗口；
在打开窗体作坊展开“ServerName”→“正向查找区域”目录。然后用鼠标右键单击“mycollege.com”区域，执行快捷菜单中的“新建主机”命令；
在新建主机菜单中，名称填写home.mycollege.com，IP地址填写192.168.99.11
重复8,9步骤，分别将ftp.mycollege.com，books.mycollege.com，blog.mycollege.com及对应IP地址添加。
此时通过校园网络中的其它机器访问预定义的域名，就可以通过DNS服务配置，映射到对应IP地址的服务器上。
2.3基于Cygwin实现基于Unix的配置
Unix和Linux系统是实现DNS服务器的立项环境，在Windows 2003 Server中，也可以不使用本身提供的DNS服务配置组件，而采用Unix环境兼容的配置方法。通过采用Cygwin仿真虚拟环境，Windows服务器可以运行Unix或Linux上的很多软件，基于这种原理，可以将Unix上的DNS服务移植到Windows系统中，从而有效利用Unix的资源和性能优势。
2.4实现原理
Cygwin是Windows系统中，用来仿真Unix环境的虚拟层。该虚拟环境通过将POSIX兼容的系统及接口调用转换为Windows系统调用，构建一个cygwin1.dll的动态库来实现这些接口的翻译。基于Unix的应用程序，主要在Cygwin环境中重新编译，就能以兼容Unix系统的模式运行。该方法为许多Unix服务向Windows移植提供了保证。图4说明了基于Cygwin在Windows系统上的虚拟服务架构。
图4 Windows上的Cygwin虚拟服务架构
2.5配置方法
我们通过将Linux下的BIND软件包移植的方法实现了基于Windows系统的Unix DNS服务兼容配置方法。
首先通过Cygwin环境，下载BIND源码并编译，编译通过后，执行make install命令，就完成了BIND在虚拟环境中安装。
安装完成后，编辑/etc/named.conf，/var/named/named.ca，/var/named/named.local文件，即可实现DNS配置。下面以实例说明前文所述校园环境中的配置方法。
配置/etc/named.conf文件，其中包含如下内容：
options {
directory "/var/named";
forwarders {202.97.224.68;202.97.230.4;};
}
该配置类似3.2中描述的转发器配置，即当DNS服务器不能识别主机查询请求时，需要向外部DNS进行递归解析。
配置/var/named/named.ca，将各域名，IP对应关系填入其中，如下所示
. 3600000 NS B.ROOT-SERVERS.NET.
HOME.MYCOLLEGE.COM. 3600000 A 192.168.99.11
重新启动BIND服务，更新配置。
2.6实现性能分析
由于基于Cygwin的虚拟服务，采用了BIND服务和虚拟的接口转换，其运行效率较Windows自带组件稍有不足。但由于BIND服务开放源码，可以通过改进缓存效率，进行相应的优化。
3结论
文中采用两种方法完成DNS的配置，都可以达到同样的效果。基于Windows系统原生服务较为简单，容易上手，但基于Cygwin虚拟服务实现的方法实际较为简单，修改方便，而且可以通过后续优化提升其效率；特别本方法还可以用以将其它的服务从Unix系统移植到Windows中，以实现更好的资源共享。
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