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全球13台DNS根服务器,美国有10台,对我们有多大影响?
时间:2021-09-27 15:33 点击次数:
本文摘要:我们经常会听到这样一句话:“全世界只有13台(这13台根域名服务器名字划分为“A”至“M”),1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器,其中9个在美国,欧洲2个,位于英国和瑞典,亚洲1个位于日本。”事实真的是这样的么?在谈论这个问题之前,我想先说一点,13台根服务器并不是物理上的13台,而是逻辑上的13台,这也就是说,每一台逻辑上的根服务器由多台物理上的根服务器组成;我们再来看下为何我们在逻辑上只有13台呢?首先我们来看下什么是根域名服务器?

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我们经常会听到这样一句话:“全世界只有13台(这13台根域名服务器名字划分为“A”至“M”),1个为主根服务器在美国。其余12个均为辅根服务器,其中9个在美国,欧洲2个,位于英国和瑞典,亚洲1个位于日本。”事实真的是这样的么?在谈论这个问题之前,我想先说一点,13台根服务器并不是物理上的13台,而是逻辑上的13台,这也就是说,每一台逻辑上的根服务器由多台物理上的根服务器组成;我们再来看下为何我们在逻辑上只有13台呢?首先我们来看下什么是根域名服务器?根域名服务器是域名剖析系统(DNS)中最为顶级的域名服务器,它们卖力治理顶级域的权威域名服务器地址。

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作为互联网基础设施的重要部门,所有域名的剖析操作均离不开它们。下面我们将从 DNS 协议实现的角度分析为什么全球只有13组根域名服务器。

13组根域名服务器的信息其中,13组根域名服务器以英文字母 a 到 m 顺序命名,域名花样为“a~m.root-servers.net”,如“b.root-servers.net”。DNS 数据包的巨细限制我们知道 DNS 协议是应用层协议,大多数情况下依赖传输层的 UDP 协议举行数据的传输(仅在重试的情况下可能使用 TCP 协议)。凭据RFC 791划定,未保证 UDP 数据包传输乐成率,只管数据包控制在 571 字节以使数据包不会被分片传输。除去 UDP 数据包自身包头占用的字节数,DNS 数据包被设计为不凌驾512字节。

DNS 协议花样下面我们从根域名剖析的返回数据包截图:我们假设根域名由 N 组,盘算数据包各部门字节占用的情况如下:Header 部门占用12个字节,包罗 Transaction ID (2字节),Flags (2字节),Questions (2字节),Answer RRs (2字节),Authority RRs (2字节),Additional RRs (2字节);Question Section 部门占用5个字节,包罗根标签(1字节),Class (2字节,基本取值都是IN),查询类型(2字节);Answer Section 部门占用的字节数为所有记载字节数之和,每条记载包罗根标签(1字节),TTL (4字节),Class (2字节,基本取值都是IN),查询类型(2字节),域名存储占用的字节数;因为域名在 DNS 剖析协议当中根据长度(2字节)+数据的形式存储,其中数据部门是分段存储的,存储花样如下所示,所以第一条记载的域名存储占用22个字节,继而第一条记载总共占用31个字节;而从第二条记载开始,因为记载中泛起的域名存在部门内容与第一条记载重复,即“root-servers.net”部门,这部门可以使用 DNS 指针压缩存储,只需要存储2个字节的指针,指向第一条记载泛起的部门,而不需要存储实际的内容,所以第二条记载~N条记载占用的字节数划分为11+4=15个字节;Additional Section 部门占用的字节数为所有记载字节数之和,每条记载包罗域名,TTL (4字节),Class (2字节,基本取值都是IN),查询类型(2字节),IP 地址(2字节长度+4字节内容);因为 Additional Section 记载的域名都在 Answer Section 中泛起过,所以这部门都可以使用 DNS 指针压缩存储,只需要存储2个字节的指针即可表现对应的域名,所以Additional Section 部门的记载占用的字节数为2+4+2+2+6=16个字节;综上所述数据包总长度为12+5+(31+(15(N-1))+16N,再凭据前述 DNS 巨细限制不凌驾512字节的要求,可以得 N 不凌驾15组,再加上早期设计的时候思量到预留一些 buffer 于是就有了现在全球13组根域名服务器的效果。真实物理的域名服务器漫衍停止2018年9月11日,全球一共漫衍了937台根域名服务器,详细漫衍情况可以直接在根域名服务官网(root-servers.org)直接查到。可以看到,其实包罗港澳台,中国一共也漫衍有17台根域名服务器。


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