内网搭建dns服务

需求

在家里组建局域网，其中一台电脑组为服务器，搭建了很多网站（nas系统，个人博客，游戏服务，代码仓库）智能设备网关，需要内网访问。

理论

DNS（Domain Name System，域名系统）是互联网的一项基础服务，它将域名转换为IP地址，从而使计算机能够互相通信。简单地说，DNS就像互联网的电话簿，把人类容易记住的域名（如www.example.com）转换成计算机能够识别和处理的IP地址（如192.0.2.1）

DNS的工作原理

1. 域名解析：
   • 用户在浏览器中输入一个网址（如www.example.com）。
   • 计算机需要知道对应的IP地址才能访问这个网站。
2. 查询DNS服务器：
   • 计算机首先检查本地缓存是否有该域名的IP地址记录。
   • 如果本地缓存没有，计算机会向配置的DNS服务器发送查询请求。
3. 递归查询：
   • DNS服务器如果没有该域名的记录，会进行递归查询，从根DNS服务器开始，逐级查询顶级域名服务器（如.com服务器）和权威DNS服务器，直到找到正确的IP地址。
4. 返回结果：
   • DNS服务器将查询结果返回给用户的计算机，计算机随后使用该IP地址与目标服务器建立连接。

什么是DNS服务器

DNS服务器是提供DNS服务的计算机系统或程序。它的主要功能是响应DNS查询请求，将域名解析为IP地址。根据其功能和角色，DNS服务器可以分为以下几类：

根DNS服务器

• 位于DNS体系结构的最顶层，负责管理和维护根域（Root Zone）。
• 当DNS服务器无法解析域名时，会向根DNS服务器请求帮助。

顶级域名服务器（TLD Name Servers）

• 管理特定顶级域（如.com、.org、.net等）。
• 顶级域名服务器提供特定顶级域内的权威DNS服务器列表。

权威DNS服务器（Authoritative DNS Servers）

• 存储域名与IP地址的映射关系，并为域名提供权威的解析信息。
• 通常由域名注册商或域名所有者维护。

递归DNS服务器（Recursive DNS Servers）

• 为客户端执行递归查询，将域名解析为IP地址。
• 通常由互联网服务提供商（ISP）或公共DNS服务（如Google DNS、OpenDNS）提供。

DNS服务器的类型和用途

权威DNS服务器

• 作用：存储和提供特定域名的解析记录。
• 用途：当用户查询特定域名时，权威DNS服务器提供该域名的最终解析结果。

递归DNS服务器

• 作用：为客户端执行递归查询，缓存查询结果以提高解析效率。
• 用途：大多数用户的计算机配置使用递归DNS服务器来进行域名解析，这些服务器会逐步查询其他DNS服务器以获得所需的IP地址。

Host文件

Hosts文件是一个用于将主机名（域名）映射到IP地址的本地文本文件。在操作系统解析域名时，系统首先检查Hosts文件中的记录，如果找到匹配的条目，就会直接使用对应的IP地址，而无需向DNS服务器发出查询请求。

Hosts文件在不同操作系统中的位置如下：

• Windows：
  • 文件路径：C:WindowsSystem32driversetchosts
  • 编辑方法：需要以管理员权限运行文本编辑器（如记事本），然后打开该文件进行编辑。
• Linux/Unix：
  • 文件路径：/etc/hosts
  • 编辑方法：使用超级用户权限编辑文。
• macOS：
  • 文件路径：/etc/hosts
  • 编辑方法：使用超级用户权限编辑文件。

host文件弊端，当局域网或广域网中计算机数量过多时，修改host文件工作量繁多耗时长。这时就需要dns服务器提供域名解析服务

详细操作步骤

安装dns服务软件，系统为ubuntu

bind9文档 dnsmasq

sudo apt install bind9

配置文件结构说明

/etc/bind
├── named.conf 主配置文件
    引入了named.conf.default-zones，named.conf.local，named.conf.options
├── named.conf.default-zones
    包含BIND9默认的区域配置，定义根提示文件、本地回环地址和反向区域的默认配置。
    包括 db.0,db.127,db.255,db.empty,db.local
├── named.conf.local
    用户自定义区域配置，添加域名需要修改
├── named.conf.options
    定义BIND9的全局选项配，如目录、递归设置、转发器和日志配置
├── bind.keys
    用途：包含DNSSEC（DNS Security Extensions）验证所需的根密钥。
    内容：定义了一组信任锚，用于验证DNSSEC签名的区域数据。
├── db.0
    用途：用于根区域的反向DNS查找。
    内容：定义了0.in-addr.arpa区域，用于解析IP地址0.0.0.0的反向查询。
├── db.127
    对应ip127.0.0.1 类似db.0
├── db.255
    对应ip255.255.255.255类似db.0
├── db.empty
    用途：用于定义一个空的反向区域模板
    内容：用于未使用的IP地址范围，防止未授权的查询
├── db.local
    用途：用于本地回环地址localhost的正向DNS查找
    内容：定义了localhost的A记录
├── rndc.key
    用途：用于rndc（Remote Name Daemon Control）的密钥文件
    内容：包含用于安全通信的密钥，用于远程管理BIND9服务器
└── zones.rfc1918

配置解析，以域名www.Alist.lan Alist.lan IP 192.168.1.100为例

编辑named.conf.local配置文件

sudo vim /etc/bind/named.conf.local

添加如下内容

zone "Alist.lan" {
    type master;
    file "/etc/bind/db.Alist.lan";
};

创建并编辑区域文件/etc/bind/db.Alist.lan

vim /etc/bind/db.Alist.lan

输入以下配置内容，并保存

$TTL 86400
@       IN      SOA     ns1.Alist.lan. root.Alist.lan. (
                              1         ; 序列号，每次修改后需增加
                         604800         ; 刷新时间（秒）
                          86400         ; 重新尝试时间（秒）
                        2419200         ; 过期时间（秒）
                         86400 )        ; 最小TTL（秒）
;
@       IN      NS      ns1.alist.lan.  ; 指定域的权威名称服务器
ns1     IN      A       192.168.1.100   ; 名称服务器的IP地址
@       IN      A       192.168.1.100   ; 将域名*.lan映射到IP地址
www     IN      A       192.168.1.100   ; 将www.*.lan映射到IP地址 

序列号说明

修改记录后如果你不增加序列号，从属DNS服务器将不会知道主DNS服务器上的区域文件已更新，从而不会更新它们自己的数据。这可能导致不一致的DNS解析结果，影响网络的正常运行。相当于版本管理

序列号的格式

序列号通常是一个32位整数。最常见的格式有以下几种：

简单递增：每次修改区域文件时，序列号简单地递增1。

日期格式：使用日期加上一个小版本号来表示序列号。比如，2023080901表示2023年8月9日的第一次更新，2023080902表示同一天的第二次更新

检查配置是否正确

sudo named-checkconf
sudo named-checkzone Alist.lan /etc/bind/db.Alist.lan
#显示结果如下为正确
zone Alist.lan/IN: loaded serial 1
OK

重启BIND9服务

sudo systemctl restart bind9

配置客户端使用本地DNS服务器

对单台设备配置

在客户端机器上配置网络设置，将DNS服务器指向你的BIND9服务器（192.168.1.100）

局域网配置

修改路由器DNS配置，指向你的BIND9服务器（192.168.1.100）

首选DNS服务器设置内网的DNS服务器

测试DNS解析是否生效

在客户端机器上使用dig或nslookup命令测试域名解析：

dig @192.168.1.100 Alist.lan
dig @192.168.1.100 www.Alist.lan

同一局域网内的设备访问测试，dns有缓存，需要重新连接网络测试

扩展工具

编写一个添加解析服务的shell脚本

FAQ

看网上其他人的文章，会出现外网访问慢的问题，需要修改cat named.conf.options配置，添加

forwarders { 运营商ip或者家里上级路由网关; };

我没出现这种情况，采取的安装后默认配置，DNS查询是递归的，在本地dns查询不到后，会向上级DHCP的服务的dns查找，出现这种情况可能是没有开启DHCP服务，使用的静态ip导致上级dns查询不到。也可能是DNS缓存的问题。

options {
        directory "/var/cache/bind";

        // If there is a firewall between you and nameservers you want
        // to talk to, you may need to fix the firewall to allow multiple
        // ports to talk.  See http://www.kb.cert.org/vuls/id/800113

        // If your ISP provided one or more IP addresses for stable
        // nameservers, you probably want to use them as forwarders.
        // Uncomment the following block, and insert the addresses replacing
        // the all-0's placeholder.

        // forwarders {
        //      0.0.0.0;
        // };

        //========================================================================
        // If BIND logs error messages about the root key being expired,
        // you will need to update your keys.  See https://www.isc.org/bind-keys
        //========================================================================
        dnssec-validation auto;

        listen-on-v6 { any; };
};