VMware下的DNS服務(wù)器虛擬仿真系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

高源

摘 要：Linux系統(tǒng)中的很多網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，需要多臺主機(jī)組成的系統(tǒng)才能完成環(huán)境的搭建及結(jié)果的測試，這給傳統(tǒng)的實驗環(huán)境帶來諸多不便，基于VMware的虛擬仿真系統(tǒng)可以解決這些問題。本文從初學(xué)者的角度出發(fā)，研究了如何使用VMware系統(tǒng)，來構(gòu)建Linux下DNS主、輔服務(wù)器的實驗平臺，解決傳統(tǒng)實驗環(huán)境面臨的問題。

關(guān)鍵詞：VMware；Linux；DNS主服務(wù)器；DNS輔服務(wù)器

域名系統(tǒng)DNS是一種計算機(jī)域名解析的解決方案，它保存了域名和與之對應(yīng)的IP地址的對照表，以解析對應(yīng)的域名。域名服務(wù)器實際上就是安裝域名系統(tǒng)的主機(jī)，它通過分布式數(shù)據(jù)庫支持域名系統(tǒng)并實現(xiàn)域名的解析。Linux系統(tǒng)下的DNS服務(wù)器使用的是美國加州大學(xué)伯克利分校開發(fā)和維護(hù)的Bind軟件，通過配置/etc和/named目錄中的一系列文件，實現(xiàn)域名解析。目前使用Bind軟件的DNS服務(wù)器約占所有DNS服務(wù)器的90%。

1 傳統(tǒng)的DNS服務(wù)器系統(tǒng)環(huán)境的弊端

Linux是一種自由和開放源碼的類Unix操作系統(tǒng)，Linux系統(tǒng)以其穩(wěn)定性、安全性、免費(fèi)開源等特性在嵌入式系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，各高校普遍開設(shè)了Linux課程，讓學(xué)生更好地掌握Linux相關(guān)知識和技能。但是Linux系統(tǒng)的很多服務(wù)器環(huán)境（DNS服務(wù)器、DHCP服務(wù)器、VNC服務(wù)器等），需要多臺服務(wù)器組成的系統(tǒng)才能完成實驗，給傳統(tǒng)的實驗環(huán)境帶來諸多不便。

比如，DNS服務(wù)器系統(tǒng)的實現(xiàn)需要以下幾個服務(wù)器：

⑴根服務(wù)器：位于整個互聯(lián)網(wǎng)域名空間的最上層，在域名中通常用“.”來表示，負(fù)責(zé)管理全世界的根域和頂級域，全世界只有13臺。

⑵DNS主服務(wù)器：提供了互聯(lián)網(wǎng)域名查詢所需要的數(shù)據(jù)庫文件，它是域名系統(tǒng)中必不可少的服務(wù)器，對互聯(lián)網(wǎng)中域名數(shù)據(jù)的發(fā)布和查找起著非常重要的作用，對域中的域名擁有最高的權(quán)限，同時主服務(wù)器也實時完成和輔服務(wù)器的數(shù)據(jù)更新。

⑶DNS輔服務(wù)器：是對主DNS服務(wù)器的一種備份，它的域名數(shù)據(jù)庫文件來源于主服務(wù)器文件的拷貝，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時，客戶機(jī)通過輔助DNS服務(wù)器一樣可以進(jìn)行解析。當(dāng)DNS客戶較多的情況下，輔助DNS服務(wù)器可以為客戶機(jī)提供查詢功能，有效的減輕了主DNS服務(wù)器的負(fù)載。

其中的根服務(wù)器無需系統(tǒng)配置，可直接使用互聯(lián)網(wǎng)的根服務(wù)器。而完成該服務(wù)器系統(tǒng)至少需要3臺PC機(jī)：DNS主服務(wù)器、DNS輔服務(wù)器以及測試用客戶計算機(jī)。這就要求配置服務(wù)器實驗專用的網(wǎng)絡(luò)實驗室，而且需要配置專門的硬件、軟件來支撐相應(yīng)的實驗環(huán)境。學(xué)?；蚺嘤?xùn)機(jī)構(gòu)由于資金、場地及設(shè)施等原因，實驗環(huán)境往往無法創(chuàng)建。

虛擬機(jī)VMware的出現(xiàn)解決了以上的問題，通過VMware，系統(tǒng)管理員可以在一臺PC機(jī)上創(chuàng)建多個操作系統(tǒng)，一臺PC機(jī)可以同時扮演服務(wù)器和客戶機(jī)多種角色，當(dāng)需要多個服務(wù)器系統(tǒng)時，可以使用“克隆”功能，在一臺PC機(jī)上克隆出多個服務(wù)器。如果出現(xiàn)實驗故障，影響的也只是虛擬系統(tǒng)本身，不會影響物理機(jī)的性能。

2 VMware下的DNS服務(wù)器虛擬仿真系統(tǒng)環(huán)境的搭建

⑴DNS服務(wù)器虛擬仿真系統(tǒng)實驗環(huán)境由3臺虛擬機(jī)系統(tǒng)組成，一臺Linux系統(tǒng)，充當(dāng)主DNS服務(wù)器；另一臺Linux系統(tǒng)，充當(dāng)輔DNS服務(wù)器；還有一臺Windows客戶機(jī)，負(fù)責(zé)DNS結(jié)果的測試。所有的虛擬機(jī)網(wǎng)卡均選擇“橋接”方式聯(lián)網(wǎng)。

虛擬機(jī)中需配置以下系統(tǒng)：

·DNS主服務(wù)器，設(shè)置IP地址：192.168.100.100；子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0；默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.168.100.254

·DNS輔服務(wù)器，設(shè)置IP地址：192.168.100.150；子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0；默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.168.100.254

·DNS客戶機(jī)，設(shè)置IP地址：192.168.100.200；子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0；默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.168.100.254；DNS先設(shè)置為192.168.100.100

⑵該服務(wù)器環(huán)境下的Linux系統(tǒng)，均需安裝Bind軟件（目前全世界最廣泛使用的域名解析系統(tǒng)）。Linux下可在Bind官方網(wǎng)站中下載其源碼軟件包bind-9.3.1.tar.gz，解壓和安裝步驟如下：

解壓Bind軟件包 #tar–zxvf bind-9.3.1.tar.gz

進(jìn)入解壓后的文件夾 #cd bind-9.3.1

配置軟件 #./configure

編譯軟件# make

安裝軟件 # make install

3 DNS主服務(wù)器的重要配置文件

⑴/var/named/chroot/etc/named.conf //主服務(wù)器配置文件

options {

directory "/var/named"；

dump-file "/var/named/data/cache_dump.db"；

statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt"；

}；

指定該DNS區(qū)域為根域 zone "." IN {

指定區(qū)域的類型 type hint；

指定根域服務(wù)器文件 file "named.ca"；

}；

配置正向解析區(qū)域 zone "wtcjsj.com" {

該區(qū)域服務(wù)器為主服務(wù)器 type master；

指定該區(qū)域的正向解析文件 file "wtcjsj.com.zone"；

指定允許傳輸?shù)妮o服務(wù)器 allow-transfer {192.168.100.150；}；endprint

}；

配置反向解析區(qū)域 zone "100.168.192.in-addr.arpa" {

該區(qū)域服務(wù)器為主服務(wù)器 type master；

指定該區(qū)域的反向解析文件 file "192.168.100.arpa"；

指定允許傳輸?shù)妮o服務(wù)器 allow-transfer {192.168.100.150；}；

}；

⑵配置區(qū)域的正向解析文件、反向解析文件、根域文件

· /var/named/chroot/var/named/wtcjsj.com.zone //正向解析文件

· /var/named/chroot/var/named/192.168.100.arpa//反向解析文件

· /var/named/chroot/var/named/named.ca //根域文件

TTL為生存周期，表示解析的地址在數(shù)據(jù)庫中緩存的時間；

SOA為起始授權(quán)記錄，定義了全局參數(shù)，進(jìn)行整個域的管理設(shè)置；

Serial為版本號，一般情況下可以用日期做版本號；

Refresh為更新時間，即主輔服務(wù)器隔多久進(jìn)行一次數(shù)據(jù)復(fù)制；

Retry為重試時間，即主輔服務(wù)器數(shù)據(jù)復(fù)制失敗后隔多久重發(fā)；

Expiry為過期時間，輔服務(wù)器和主服務(wù)器在該時間內(nèi)無聯(lián)系，則放棄這個區(qū)域的數(shù)據(jù)；

minimum 等同于TTL值。

4 配置輔服務(wù)器的實驗步驟

⑴/var/named/chroot/etc/named.conf //主配置文件

…

配置正向解析區(qū)域 zone "wtcjsj.com" {

該區(qū)域服務(wù)器為輔助服務(wù)器 type slave；

指定該輔助區(qū)域的正向解析文件 file "slaves/wtcjsj.com.zone"；

指定傳輸數(shù)據(jù)主服務(wù)器地址masters {192.168.100.100；}；

}；

配置反向解析區(qū)域zone "100.168.192.in-addr.arpa" {

該區(qū)域服務(wù)器為輔服務(wù)器 type slave；

指定該輔助區(qū)域的反向解析文件 file "slaves/192.168.100.arpa"；

指定傳輸數(shù)據(jù)主服務(wù)器地址 masters {192.168.100.100；}；

}；

⑵/var/named/chroot/var/named/named.ca //根域文件和主服務(wù)器相同，可從互聯(lián)網(wǎng)下載。

5 測試結(jié)果

⑴主服務(wù)器和輔服務(wù)器的啟動

#service named start

⑵打開輔服務(wù)器/var/named/chroot/var/named/slaves文件看下正向解析文件和反向解析文件是否已經(jīng)傳遞過來，測試結(jié)果表明，正向解析文件wtcjsj.com.zone和反向解析文件192.168.100.arpa均可通過主服務(wù)器復(fù)制到輔服務(wù)器，輔助的DNS區(qū)域文件就完成了，輔服務(wù)器可以提供備份容錯和均衡負(fù)載的功能。

⑶把客戶端的DNS地址分別指向輔服務(wù)器的IP地址，使用ping或nslookup驗證實驗結(jié)果，經(jīng)測試輔服務(wù)器的解析結(jié)果完全正確。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張棟.Red Hat Enterprise Linux服務(wù)器配置與管理.北京：人民郵電出版社，2009.

[2]張文庫，朱志輝.企業(yè)網(wǎng)搭建及應(yīng)用（第2版）.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]王曉超.Linux服務(wù)器搭建完全技術(shù)寶典.北京：中國鐵道出版社，2010.endprint

}；

配置反向解析區(qū)域 zone "100.168.192.in-addr.arpa" {

該區(qū)域服務(wù)器為主服務(wù)器 type master；

指定該區(qū)域的反向解析文件 file "192.168.100.arpa"；

指定允許傳輸?shù)妮o服務(wù)器 allow-transfer {192.168.100.150；}；

}；

⑵配置區(qū)域的正向解析文件、反向解析文件、根域文件

· /var/named/chroot/var/named/wtcjsj.com.zone //正向解析文件

· /var/named/chroot/var/named/192.168.100.arpa//反向解析文件

· /var/named/chroot/var/named/named.ca //根域文件

TTL為生存周期，表示解析的地址在數(shù)據(jù)庫中緩存的時間；

SOA為起始授權(quán)記錄，定義了全局參數(shù)，進(jìn)行整個域的管理設(shè)置；

Serial為版本號，一般情況下可以用日期做版本號；

Refresh為更新時間，即主輔服務(wù)器隔多久進(jìn)行一次數(shù)據(jù)復(fù)制；

Retry為重試時間，即主輔服務(wù)器數(shù)據(jù)復(fù)制失敗后隔多久重發(fā)；

Expiry為過期時間，輔服務(wù)器和主服務(wù)器在該時間內(nèi)無聯(lián)系，則放棄這個區(qū)域的數(shù)據(jù)；

minimum 等同于TTL值。

4 配置輔服務(wù)器的實驗步驟

⑴/var/named/chroot/etc/named.conf //主配置文件

…

配置正向解析區(qū)域 zone "wtcjsj.com" {

該區(qū)域服務(wù)器為輔助服務(wù)器 type slave；

指定該輔助區(qū)域的正向解析文件 file "slaves/wtcjsj.com.zone"；

指定傳輸數(shù)據(jù)主服務(wù)器地址masters {192.168.100.100；}；

}；

配置反向解析區(qū)域zone "100.168.192.in-addr.arpa" {

該區(qū)域服務(wù)器為輔服務(wù)器 type slave；

指定該輔助區(qū)域的反向解析文件 file "slaves/192.168.100.arpa"；

指定傳輸數(shù)據(jù)主服務(wù)器地址 masters {192.168.100.100；}；

}；

⑵/var/named/chroot/var/named/named.ca //根域文件和主服務(wù)器相同，可從互聯(lián)網(wǎng)下載。

5 測試結(jié)果

⑴主服務(wù)器和輔服務(wù)器的啟動

#service named start

⑵打開輔服務(wù)器/var/named/chroot/var/named/slaves文件看下正向解析文件和反向解析文件是否已經(jīng)傳遞過來，測試結(jié)果表明，正向解析文件wtcjsj.com.zone和反向解析文件192.168.100.arpa均可通過主服務(wù)器復(fù)制到輔服務(wù)器，輔助的DNS區(qū)域文件就完成了，輔服務(wù)器可以提供備份容錯和均衡負(fù)載的功能。

⑶把客戶端的DNS地址分別指向輔服務(wù)器的IP地址，使用ping或nslookup驗證實驗結(jié)果，經(jīng)測試輔服務(wù)器的解析結(jié)果完全正確。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張棟.Red Hat Enterprise Linux服務(wù)器配置與管理.北京：人民郵電出版社，2009.

[2]張文庫，朱志輝.企業(yè)網(wǎng)搭建及應(yīng)用（第2版）.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]王曉超.Linux服務(wù)器搭建完全技術(shù)寶典.北京：中國鐵道出版社，2010.endprint

}；

配置反向解析區(qū)域 zone "100.168.192.in-addr.arpa" {

該區(qū)域服務(wù)器為主服務(wù)器 type master；

指定該區(qū)域的反向解析文件 file "192.168.100.arpa"；

指定允許傳輸?shù)妮o服務(wù)器 allow-transfer {192.168.100.150；}；

}；

⑵配置區(qū)域的正向解析文件、反向解析文件、根域文件

· /var/named/chroot/var/named/wtcjsj.com.zone //正向解析文件

· /var/named/chroot/var/named/192.168.100.arpa//反向解析文件

· /var/named/chroot/var/named/named.ca //根域文件

TTL為生存周期，表示解析的地址在數(shù)據(jù)庫中緩存的時間；

SOA為起始授權(quán)記錄，定義了全局參數(shù)，進(jìn)行整個域的管理設(shè)置；

Serial為版本號，一般情況下可以用日期做版本號；

Refresh為更新時間，即主輔服務(wù)器隔多久進(jìn)行一次數(shù)據(jù)復(fù)制；

Retry為重試時間，即主輔服務(wù)器數(shù)據(jù)復(fù)制失敗后隔多久重發(fā)；

Expiry為過期時間，輔服務(wù)器和主服務(wù)器在該時間內(nèi)無聯(lián)系，則放棄這個區(qū)域的數(shù)據(jù)；

minimum 等同于TTL值。

4 配置輔服務(wù)器的實驗步驟

⑴/var/named/chroot/etc/named.conf //主配置文件

…

配置正向解析區(qū)域 zone "wtcjsj.com" {

該區(qū)域服務(wù)器為輔助服務(wù)器 type slave；

指定該輔助區(qū)域的正向解析文件 file "slaves/wtcjsj.com.zone"；

指定傳輸數(shù)據(jù)主服務(wù)器地址masters {192.168.100.100；}；

}；

配置反向解析區(qū)域zone "100.168.192.in-addr.arpa" {

該區(qū)域服務(wù)器為輔服務(wù)器 type slave；

指定該輔助區(qū)域的反向解析文件 file "slaves/192.168.100.arpa"；

指定傳輸數(shù)據(jù)主服務(wù)器地址 masters {192.168.100.100；}；

}；

⑵/var/named/chroot/var/named/named.ca //根域文件和主服務(wù)器相同，可從互聯(lián)網(wǎng)下載。

5 測試結(jié)果

⑴主服務(wù)器和輔服務(wù)器的啟動

#service named start

⑵打開輔服務(wù)器/var/named/chroot/var/named/slaves文件看下正向解析文件和反向解析文件是否已經(jīng)傳遞過來，測試結(jié)果表明，正向解析文件wtcjsj.com.zone和反向解析文件192.168.100.arpa均可通過主服務(wù)器復(fù)制到輔服務(wù)器，輔助的DNS區(qū)域文件就完成了，輔服務(wù)器可以提供備份容錯和均衡負(fù)載的功能。

⑶把客戶端的DNS地址分別指向輔服務(wù)器的IP地址，使用ping或nslookup驗證實驗結(jié)果，經(jīng)測試輔服務(wù)器的解析結(jié)果完全正確。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張棟.Red Hat Enterprise Linux服務(wù)器配置與管理.北京：人民郵電出版社，2009.

[2]張文庫，朱志輝.企業(yè)網(wǎng)搭建及應(yīng)用（第2版）.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]王曉超.Linux服務(wù)器搭建完全技術(shù)寶典.北京：中國鐵道出版社，2010.endprint