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Linux 下 DNS 实验报告

本实验旨在通过搭建基于 Linux 系统的 DNS 服务器，深入理解域名系统（Domain Name System, DNS）的工作原理与配置方法，实验涵盖主 DNS 服务器、从 DNS 服务器的部署，以及正向/反向区域解析的实现，通过实际操作，掌握 BIND（Berkeley Internet Name Domain）软件的使用，熟悉相关配置文件的编写与调试技巧,提升网络运维能力。

实验目的

1. 理论目标：理解 DNS 分层查询机制、递归与迭代查询的区别，掌握 A 记录、AAAA 记录、PTR 记录等常见资源记录类型。
2. 实践目标：能够在 Linux 环境下独立完成主/从 DNS 服务器的搭建与配置，实现域名到 IP 地址的正向解析及 IP 到域名的反向解析。
3. 扩展目标：验证 DNS 缓存机制，测试负载均衡场景下的轮询策略,培养故障排查能力。

实验环境

实验步骤详解

1 主 DNS 服务器配置（Master）

1.1 基础环境准备

sudo apt update && sudo apt install bind9 y

编辑主配置文件 /etc/bind/named.conf.local,添加以下内容：

zone "example.com" {
    type master;
    file "/etc/bind/db.example.com";
};
zone "1.168.192.inaddr.arpa" {
    type master;
    file "/etc/bind/db.192.168.1";
};

1.2 创建区域文件

正向解析文件 /etc/bind/db.example.com: | STTL | @ IN SOA ns.example.com. admin.example.com. ( ||| | | 2023120101 ;Serial Number | 7200 ;Refresh | | | 3600 ;Retry | 1209600 ;Expire | | | 86400 ) ;Minimum TTL | NS ns.example.com. | | | A ns 192.168.1.20 | A www 192.168.1.20 | | | AAAA ns ::1 | CNAME webserver www.example.com. |

反向解析文件 /etc/bind/db.192.168.1: | PTR 20.168.192.inaddr.arpa. IN PTR ns.example.com. | | 30.168.192.inaddr.arpa. IN PTR slave.example.com. |

1.3 启动服务并校验

sudo systemctl restart named
sudo namedcheckconf # 语法检查
sudo namedcheckzone example.com /etc/bind/db.example.com # 区域校验

2 从 DNS 服务器配置（Slave）

2.1 基础配置

修改 /etc/bind/named.conf.local：

zone "example.com" {
    type slave;
    masters { 192.168.1.20; };
    file "slave/db.example.com";
};
zone "1.168.192.inaddr.arpa" {
    type slave;
    masters { 192.168.1.20; };
    file "slave/db.192.168.1";
};

创建目录并设置权限：

sudo mkdir /var/cache/bind/slave
sudo chown bind:bind /var/cache/bind/slave

2.2 触发区域传输

在主服务器执行：

rndc reload example.com # 强制重新加载区域

从服务器日志应显示 transfer of 'example.com/IN' from 192.168.1.20#53。

3 客户端测试

关键问题与解决方案

本次实验成功构建了完整的 DNS 服务体系,关键点包括：

1. 区域文件规范：严格遵循 TTL 层级结构和分号结尾规则；
2. 主从同步机制：通过 AXFR 协议实现增量更新,需保持序列号递增；
3. 安全加固：建议禁用递归查询（recursion no;），限制允许查询的客户端 IP 范围；
4. 性能优化：启用 DNSSEC 签名可提升安全性,但会增加响应时间。

相关问题与解答

Q1: 为什么 DNS 查询有时会经历多次跳转？

答：这是由于 DNS 采用分布式数据库架构，当本地服务器无缓存时，会逐级向上查询根域名服务器→顶级域（.com）→权威域名服务器，此过程称为"迭代查询"，若开启递归查询,则由当前服务器代替客户端完成整个查询链。

Q2: 如何实现同一域名对应多个 IP 的负载均衡？

答：在区域文件中为同一主机名定义多个 A 记录，并设置相同的优先级，DNS 服务器会根据轮询算法（Round Robin）将请求分散到不同 IP，适用于 Web 集群等场景,示例：

www IN A 192.168.1.20
www IN A 192.168.1.21
www IN A 192.168.1.