下一代互联网中DNS服务的实现

邓成俊，刘 颖

(1.重庆电力高等专科学校，重庆 400053；2. 重庆市轨道交通(集团)有限公司，重庆 430010)

随着时代和网络技术的发展进步，我国使用互联网的人数激增，互联网技术的发展也受到了大众的关注。近年来，互联网技术发展迅猛，不仅将传统固定接入的方式改变为移动接入，还改变了应用目的，从以教育教学、科学技术研究为主逐渐变成以商业盈利为主，即从公益性到营利性的转变。但因互联网发展过快，其IPv4地址存在的局限性也更突出，已不足以支撑目前互联网应用的发展，从而对互联网的发展和IP技术的应用产生了不利影响。这时，更先进的IPv6技术应运而生，它的出现解决了IPv4存在的一些问题，且IPv6更适应当前网络发展的状态，因此迅速得到了大众的广泛认可。DNS是域名和IP地址二者之间的连接点，要怎样才能在下一代互联网中继续发挥重要作用，这是目前大家关注的焦点问题。

1 互联网与域名系统的现状

1.1 互联网的现状

IPv4技术在网络中是最基础的网络核心技术，在互联网最开始发展时发挥了重要的作用。而IP地址是手机终端、电脑终端等其他网络设备节点在网上的特殊符号，有着重要的意义，但随着网络的发展变化，需要用到IP地址的地方不断增加，目前IPv4网络所能提供的IP地址已无法满足当前互联网发展的需求了。为了增加IP地址的数量，缓解IPv4 IP资源紧缺的问题，技术人员曾研制出混合地址、网络地址转换等可以暂时应急的技术，但终究是治标不治本，这些技术并不能真正解决IPv4的根本问题，且此类技术在实际应用的过程中还出现许多瓶颈。因此，为了增加IP地址，满足互联网发展的需求，并从根源处解决当前IPv4技术存在的种种问题，技术人员研究出了IPv6技术。作为更先进、更能满足人们对IP地址需求的新技术，IPv6一经面世就备受关注。IPv6的地址长度是IPv4的4倍，不仅能够满足目前互联网发展的需求，还能提高互联网的稳定性和安全性。此外，IPv6的地址空间的地址结构是层次化的，方便路由更快地进行查找翻阅，还可以利用路由的聚合来减小其路由表的尺寸[1]。IPv6技术有着许多优势，但目前网络的主导还是IPv4，想要实现IPv4与IPv6之间的互通，需要采用专门的过渡技术，所以IPv6的完善和普及还需要一定的时间。IPv6网络拥有着广阔的发展前景，是未来网络发展的重点。

1.2 域名系统的现状

目前网络采用TCP/IP 5层结构，从下往上看分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层以及应用层[2]。除了最底下的一层之外，其他各层基本都拥有属于本层的名字空间，数据链路层的名字空间叫做MAC地址，网络层的名字空间叫做IP 地址，传输层的名字空间比较特殊，是IP地址和端口的组合，最后的应用层的名字空间是域名。一般的网络应用都是利用IP地址与域名之间的关系来进行网络资源的定位和查找的。

DNS是由解析器、资源记录、域名空间以及名字服务器等4个不同的部分拼接而成。DNS将域名作为线索，可将域名空间看作是一颗逆行生长的参天大树，其中的每一个域名都是其中的一个小小的分支，这棵大树还包含了根域、顶级域、一级域以及二级域等。DNS有两种解析过程，分别是正向解析和反向解析。正向解析是由域名解析IP地址，一般情况下被使用的次数较多。所有跟域名有关联的数据信息都存放在DNS的资源记录里，例如NS 记录、A记录、TXT记录等，在正反向解析的过程中传递相关的数据信息。而与域名相关的数据资料则被储存在名字服务器中，其具体可分成本地名字服务器、根服务器、一级名字服务器、二级名字服务器与顶级名字服务器。这其中的本地名字服务器承担了查询的任务，还可以进行DNS解析结果的保存。DNS已经成为当今网络运行的重要部分，网络应用的开展、运行都离不开它。

2 IPv6中的域名系统

2.1 IPv6的域名结构

IPv6网络的体系结构类似倒立起来的树型，和IPv4有一定程度上的相似。将最高层当作树型的根系，紧接着是顶级域和二级域。IPv6网络不仅和IPv4网络的体系结构相似，二者还拥有着同一个域名空间。但IPv6网络与IPv4网络在DNS中存在一定差别，想要真正完成从IPv4到IPv6的升级过渡，还需要采用特定的过渡技术。并且，IPv6网络的特性令其目前无法真正取代IPv4网络，所以未来二者将长期共存，一同为互联网的发展服务。

2.2 正向解析

目前，IPv6协议的正向解析有AAAA记录与A6记录两种[3]，但AAAA记录只是简单解析扩展了A记录，却并未深入延展，仅用来储存IPv6和域名之间的关系，所以不支持IPv6的层次性。而一个IPv6地址在通常情况下可以与不止一个A6记录联系，IPv6地址存在于每一个与之建立联系的A6记录中。在IPv6网络新特性的基础上，A6记录能够支持如地址更改、地址聚合等AAAA记录无法支持的功能。A6记录能够将IPv6地址根据SLA、TLA与NLA等的项目分配层次分解为不同级别的地址前、后缀，且每个不同的前后缀都是地址链中的一部分，一个完整IPv6地址就是由地址链构成的。

2.3 反向解析

域名系统中新增了ip6．ARPA与ip6．Int两个域名[4]，能够实现从域名到IPv6的反向解析。ip6．ARPA与正向解析中的A6记录相对应，所采用的标记类型是二进制串格式，其身后是十六进制的地址，后缀则是IP6．ARPA[5]。而ip6．Int这个新域知识简单地扩展了IPv4，与之对应的是上文正向解析中的AAAA记录。

2.4 DNS支持即插即用

目前的IPv6技术可以实现IP地址自动进行配置的功能，简单来说就是一种IP地址即插即用的特性。在无人力影响干预的情况下，IPv6的网络连接口能够自动获取全局地址、站点局部地址等，还可以在设定地址之前对地址进行查询，减少重复地址的概率。目前，IPv6可以实现有状态与无状态地址的即插即用模式。

3 在IPv6中实现DNS服务

Linux在服务器领域得到了普及和应用，原因就在于其具有稳定、开源和安全的特点。Bind作为开放源码软件，可以实现DNS服务，所以下文将利用Bind在Linux系统中架设DNS服务器[6]。

3.1 DNS服务器的配置

Named是Bind程序中DNS的服务进程，这项进程在启动的时候可以加载出/ete/named．Conf文件的配置信息，named．Conf文件还对正向以及反向域名解析的区域信息作出了相关定义。在named．conf文件中添加DNS正向以及反向解析条目的操作如图1所示。

图1 配置解析服务器

随后建立了以v6test．Com为域名的正向解析文件v6test．tom．zone，如图2所示。

图2 配置正向解析

而在反向数据解析文件1．9．3．0．0．6．3．a．e．3．d。0．1．0．O．2．ip6．int．Zone的PTR记录能够和AAAA记录相对，如图3所示。

图3 配置域名PTR记录

文件中的PTR记录主机地址后缀的格式一般采用半位元标记的格式，DNS服务器要想形成一个完整的IPv6地址，就要从named．conf文件里得到地址前缀1.9．3．0．0．6．3．a．e．3．d．0．1．0．0．2．ip6．Int。

反向数据解析文件里的PTR记录可以对应A6记录，具体的情况如图4所示。

图4 配置反向PTR记录

文件里面的PTR记录使用位串标记的格式来记录主机的地址后缀，DNS服务器要想形成一个完整的Ipv6地址，需要获得的是地址前缀[x20010d3ea3600391/64]．ip6．Arpa，这与上文所述相反。

3.2 域名的服务测试

在服务器上运行命令letelre．d/init．d/namedstart启动DNS服务并配置客户端的/ere/resolv．cod文件，并在此文件中将客户端DNS地址指定为DNS服务器，使用nslookup工具在Linux系统上测试域名解析，然后依次检查正向解析和反向解析的相关功能。具体情况如图5所示。

图5 域名解析系统测试结果

4 结论

综上所述，本文中简述了互联网与域名系统的现状，并对IPv6的域名系统进行了分析探索，从而深入解析了在IPv6中实现DNS服务的可能性。IPv6网络明显比IPv4网络更先进、更完善，能够解决IPv4网络存在的IP地址紧张等问题，是信息技术的发展的捷径，也是下一代互联网发展的重点。IPv4进行了升级，并出现了IPv6，那对于互联网同样重要的域名系统也应该实现与IPv6的配套升级。互联网的应用可以在适应IPv6网络的过程中，实现资源定位，并支持IPv6不同于IPv4的新特性。目前我国能够实现IPv4到IPv6完美连接的过渡技术还不成熟，在短时期内仍无法实现以IPv6网络为主导，但随着计算机技术的深入发展和专业技术人员的不懈研究，未来以IPv6网络为主导的情形指日可待，IPv6一定会在下一代的互联网中发挥重要的作用。