11.3.2 因特网域名

因特网客户端和服务器互相通信时使用的是 IP 地址。然而，对于人们而言，大整数是很难记住的，所以因特网也定义了一组更加人性化的域名（domain name），以及一种将域名映射到 IP 地址的机制。域名是一串用句点分隔的单词（字母、数字和破折号），例如 whaleshark.ics.cs.cmu.edu。

域名集合形成了一个层次结构，每个域名编码了它在这个层次中的位置。通过一个示例你将很容易理解这点。图 11-10 展示了域名层次结构的一部分。层次结构可以表示为一棵树。树的节点表示域名，反向到根的路径形成了域名。子树称为子域（subdomain）。层次结构中的第一层是一个未命名的根节点。下一层是一组一级域名（first-level domain name），由非营利组织 ICANN（Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，因特网分配名字数字协会）定义。常见的第一层域名包括 com、edu、gov、org 和 net。

因特网域名层次结构的一部分

图 11-10 因特网域名层次结构的一部分

下一层是二级（second-level）域名，例如 cmu.edu，这些域名是由 ICANN 的各个授权代理按照先到先服务的基础分配的。一旦一个组织得到了一个二级域名，那么它就可以在这个子域中创建任何新的域名了，例如 cs.cmu.edu。

因特网定义了域名集合和 IP 地址集合之间的映射。直到 1988 年，这个映射都是通过一个叫做 HOSTS.TXT 的文本文件来手工维护的。从那以后，这个映射是通过分布世界范围内的数据库（称为 DNS（Domain Name System，域名系统））来维护的。从概念上而言，DNS 数据库由上百万的主机条目结构（host entry structure）组成，其中每条定义了一组域名和一组 IP 地址之间的映射。从数学意义上讲，可以认为每条主机条目就是一个域名和 IP 地址的等价类。我们可以用 Linux 的 NSLOOKUP 程序来探究 DNS 映射的一些属性，这个程序能展示与某个 IP 地址对应的域名。¹

每台因特网主机都有本地定义的域名 localhost，这个域名总是映射为回送地址（loopback address）127.0.0.1：

linux> nslookup localhost
Address: 127.0.0.1

localhost 名字为引用运行在同一台机器上的客户端和服务器提供了一种便利和可移植的方式，这对调试相当有用。我们可以使用 HOSTNAME 来确定本地主机的实际域名：

linux> hostname
whaleshark.ics.cs.cmu.edu

在最简单的情况中，一个域名和一个 IP 地址之间是一一映射：

linux> nslookup whaleshark.ics.cs.cmu.edu
Address: 128.2.210.175

然而，在某些情况下，多个域名可以映射为同一个 IP 地址：

linux> nslookup cs.mit.edu
Address: 18.62.1.6

linux> nslookup eecs.mit.edu
Address: 18.62.1.6

在最通常的情况下，多个域名可以映射到同一组的多个 IP 地址：

linux> nslookup www.twitter.com
Address: 199.16.156.6
Address: 199.16.156.70
Address: 199.16.156.102
Address: 199.16.156.230

linux> nslookup twitter.com
Address: 199.16.156.102
Address: 199.16.156.230
Address: 199.16.156.6
Address: 199.16.156.70

最后，我们注意到某些合法的域名没有映射到任何 IP 地址：

linux> nslookup edu
*** Can't find edu: No answer
linux> nslookup ics.cs.cmu.edu
*** Can't find ics.cs.cmu.edu: No answer

旁注有多少因特网主机？

因特网软件协会（Internet Software Consortium，www.isc.org）自从 1987 年以后，每年进行两次因特网域名调查。这个调查通过计算已经分配给一个域名的 IP 地址的数量来估算因特网主机的数量，展示了一种令人吃惊的趋势。自从 1987 年以来，当时一共大约有 20 000 台因特网主机，主机的数量已经在指数性增长。到 2015 年，已经有大约 1 000 000 000 台因特网主机了。

脚注

我们重新调整了 NSLOOKUP 的输出以提高可读性。↩︎