Название утилиты cp — это сокращение от Copy, что означает копировать. Утилита позволяет полностью копировать файлы и директории.

СИНТАКСИС И ОПЦИИ

Общий синтаксис cp выглядит вот так:

$ cp опции файл-источник файл-приемник

Или:

$ cp опции файл-источник директория-приемник/

После выполнения команды файл-источник будет полностью перенесен в файл-приемник. Если в конце указан слэш, файл будет записан в заданную директорию с оригинальным именем.

Утилита имеет несколько интересных опций, которые могут сильно помочь при нестандартных задачах копирования, поэтому давайте их рассмотрим:

• —attributes-only — не копировать содержимое файла, а только флаги доступа и владельца;
• -f, —force — перезаписывать существующие файлы;
• -i, —interactive — спрашивать, нужно ли перезаписывать существующие файлы;
• -L — копировать несимволические ссылки, а то на что они указывают;
• -n — не перезаписывать существующие файлы;
• -P — не следовать символическим ссылкам;
• -r — копировать папку linux рекурсивно;
• -s — не выполнять копирование файлов в linux, а создавать символические ссылки;
• -u — скопировать файл, только если он был изменен;
• -x — не выходить за пределы этой файловой системы;
• -p — сохранять владельца, временные метки и флаги доступа при копировании;
• -t — считать файл-приемник директорией и копировать файл-источник в эту директорию.

Как скопировать файл из одной директории в другую с помощью Linux

Синтаксис для копирования файла с одного места на другое выглядит следующим образом:

cp /source/path/name /target/path/name

Например представьте, что вы имеете следующую структуру папок:

• home

  • andreyex

    • documents

      • folder_one

        • file_one
        • file_two
        • file_three

      • folder_two

        • file4

Если вы хотите скопировать file_one из текущего местоположения в /home/andreyex/documents/folder_one в /home/andreyex/documents/folder_two, то вы должны ввести следующую команду в командной строке:

cp /home/andreyex/documents/folder_one/file_one /home/andreyex/documents/folder_two/file_one

Ярлыки вы можете сделать здесь.

Главная часть может быть заменена на тильду (~), что объясняется в этой статье. Это изменяет команду на:

cp ~/documents/folder_one/file_one ~/documents/folder_two/file_one

Вы можете просто опустить имя файла для цели, если вы собираетесь использовать то же имя файла

cp ~/documents/folder_one/file_one ~/documents/folder_two

Если вы уже в целевой папке вы можете просто заменить путь к цели с полной остановкой.

cp ~/documents/folder_one/file_one

В качестве альтернативы, если вы уже в исходной папке вы можете просто указать имя файла в качестве источника следующим образом:

cp file_one ~/documents/folder_two

Как сделать резервную копию перед копированием файлов в Linux

В предыдущем разделе folder_one содержит файл с именем file_one и folder_two не делает. Представьте себе, что folder_two имеет файл с именем file_one и вы запустили следующую команду:

cp file_one ~/documents/folder_two

Приведенная выше команда перезапишет file_one, который в настоящее время находится в folder_two. Там нет подсказок, нет предупреждения и сообщения об ошибках, потому что, вы указали действительную команду.

Вы можете принять меры предосторожности при копировании файлов в Linux, для создания резервной копии файла, прежде чем он переписывает его. Просто используйте следующую команду:

cp -b /source/file /target/file

Например:

cp -b ~/documents/folder_one/file_one ~/documents/folder_two/file_one

В папке назначения теперь присутствует файл, который был скопирован и там будет также файл с тильдой (~) в конце, которая является резервной копией оригинального файла.

Вы можете изменить команду резервного копирования для работы в несколько ином виде, так что она создает пронумерованные резервные копии. Вы можете это сделать, если вы уже скопировали файлы и резервные копии уже существуют. Это является одной из форм контроля версий

cp –backup=numbered ~/documents/folder_one/file_one ~/documents/folder_two/file_one

Имя файла для резервных копий будет меняться: file_one.~1~, file_one.~2~ и т.д.

Как запросить перед перезаписью файлов при копировании в Linux

Если вы не хотите делать резервные копии файлов, лежащих в вашей файловой системе, но вы также хотите, убедиться, что команда копия не перезаписывает файл без разбора вы можете получить приглашение, чтобы показать вопросом, не хотите ли вы перезаписать.

Для этого используйте следующий синтаксис:

cp -i /source/file /target/file

Например:

cp -i ~/documents/folder_one/file_one ~/documents/folder_two/file_one

Сообщение будет выглядеть следующим образом :  cp: overwrite ‘./file1’?

Для перезаписи файла нажмите Y на клавиатуре или для отмены нажмите N или CTRL и C одновременно.

Что происходит при копировании символьных ссылок в Linux

Символическая ссылка немного походит на ярлык на рабочем столе. Содержимое символической ссылки является адрес физического файла.

Представьте себе, вы имеете следующую структуру папок:

• home

  • andreyex

    • documents

      • folder_one

        • file_one

      • folder_two

        • file_one (symbolic links points to folder_one/file_one)

      • folder3

Посмотрите на следующую команду:

cp ~/documents/folder_one/file_one ~/documents/folder3/file_one

Здесь не должно быть ничего нового, так как он копирует физический файл из одной папки в другую.

Что происходит, однако, если скопировать символическую ссылку из folder_two в folder3?

cp ~/documents/folder_two/file_one ~/documents/folder3/file_one

Файл, который копируется в folder3 не будет символической ссылкой. Это на самом деле файл, на который указывает символическая ссылка, так на самом деле вы получите тот же результат, как если бы путем копирования file_one из folder_one.

Кстати вы можете получить тот же результат с помощью следующей команды:

cp -H ~/documents/folder_two/file_one ~/documents/folder3/file_one

Просто чтобы быть уверенным, хотя есть еще один переключатель, который абсолютно заставляет копировать файл, а не символическую ссылку:

cp -L ~/documents/folder_two/file_one ~/documents/folder3/file_one

Если вы хотите скопировать символическую ссылку необходимо указать следующую команду:

cp -d ~/documents/folder_two/file_one ~/documents/folder3/file_one

Чтобы символическую ссылку скопировать, а не физический файл с помощью следующей команды:

cp -P ~/documents/folder_two/file_one ~documents/folder3/file_one

Как создавать жесткие ссылки с помощью команды ср

В чем разница между символической ссылкой и жесткой связи?

Символическая ссылка – это ярлык для физического файла. Он не содержит больше, чем адрес на физический файл.

Жесткая связь, на основную ссылку на тот же физический файл, но с другим именем. Это почти как прозвище. Это отличный способ организации файлов, не занимая дальнейшего дискового пространства.

Это руководство расскажет вам все, что вам нужно знать о жестких ссылках .

Вы можете создать жесткую ссылку с помощью команды ср.

cp -l ~/source/file ~/target/file

В качестве примера того, почему вы могли бы использовать жесткую ссылку учесть, что у вас есть папка под названием видео и в этой папке видео у вас есть действительно большой видео файл с именем honeymoon_video.mp4. Теперь представьте, что вы также хотите, чтобы видео быть известным как barbados_video.mp4, потому что он также имеет кадры Барбадоса.

Вы можете просто скопировать файл и дать ему новое имя, но это означает, что вы увеличиваете в два раза больше дискового пространства для того, что, по существу, то же самое видео.

Вы могли бы вместо того, чтобы создать символическую ссылку с именем barbados_video.mp4, которая указывает на файл honeymoon_video.mp4. Это будет работать хорошо, но если кто-то удалил honeymoon_video.mp4 вы остались бы со ссылкой и ничего другого и связь по-прежнему занимает дисковое пространство.

Единственное отличие состоит в том, что они содержат разное количество индексных дескрипторов. (уникальные идентификаторы). Удаление файла honeymoon_video.mp4 не удаляет файл, но только снижает количество для этого файла на 1. Файл будет удален только если все ссылки на этот файл будут удалены.

Чтобы создать ссылку вы могли бы сделать что-то вроде этого:

cp -l /videos/honeymoon_video.mp4 /videos/barbados_video.mp4

Как создать символические ссылки с помощью команды ср

Если вы хотите создать символическую ссылку вместо жесткой ссылки вы можете использовать следующую команду:

cp -s /source/file /target/file

Опять же я бы лично вообще используют команду ln -s, но вместо этого работает хорошо.

Как скопировать файлы, если они новее

Если вы хотите скопировать файлы в папку, но только с перезаписью файлов назначения, если исходный файл новее, то вы можете использовать следующую команду:

cp -u /source/file /target/file

Стоит отметить, что если файл не существует на целевой стороне, то копия будет иметь место.

2. Как скопировать несколько файлов

Если вы хотите скопировать несколько файлов одновременно в новое место, вы можете сделать это следующим образом:

cp file1 file2 file3 fileN target_directory

Эта команда скопирует все указанные файлы в целевой каталог. Если в целевом каталоге есть файл(ы), соответствующий имени исходного файла (ов), он будет перезаписан.

3. Несколько способов обработки перезаписи при копировании файлов.

Вероятно, вы не всегда хотите, чтобы ваши существующие файлы целей были перезаписаны, и это абсолютно логично.

Чтобы предотвратить перезапись существующих файлов, вы можете использовать опцию -n. Таким образом, cp выиграл ‘перезаписать существующие файлы.

cp -n source_file target_directory

Но, возможно, вы хотите перезаписать некоторые файлы. Вы можете использовать интерактивную опцию -i, и она спросит вас, хотите ли вы перезаписать существующие файлы.

cp -i source_file target_directory cp: overwrite ‘target_directory/source_file’?

Вы можете ввести y для перезаписи существующего файла или n, чтобы не переписать его.

Существует также возможность создания автоматических резервных копий. Если вы используете опцию -b с командой cp, она перезапишет существующие файлы, но до этого она создаст резервную копию перезаписанных файлов.

cp -b file.txt target_dir / file.txt ls target_dir file.txt file.txt ~

Резервная копия файла заканчивается на ~.

Вы также можете использовать параметр обновления -u, когда имеете дело с перезаписью. С параметром -u исходные файлы будут скопированы только в новое место, если исходный файл более новый, чем существующий, или если он не существует в целевом каталоге.

Подвести итоги:

• -i: Подтвердить перед перезаписью
• -n: Нет перезаписи
• -b: Перезапись с резервным копированием
• -u: Перезаписать, если целевой файл устарел или не существует

Как скопировать папки

Копирование папок такое же, как копирование файлов.

Например представьте, что вы имеете следующую структуру папок:

• home

  • andreyex

    • documents

      • folder_one

        • file_one
        • file_two

      • folder_two

Представьте, что вы хотите переместить папку folder_one в папку folder_two следующим образом:

• home

  • andreyex

    • documents

      • folder_two

        • folder_one

          • file_one
          • file_two

Вы можете использовать следующую команду:

cp -r /home/andreyex/documents/folder_one /home/andreyex/documents/folder_two

Кроме того, можно использовать следующую команду:

cp -R /home/andreyex/documents/folder_one /home/andreyex/documents/folder_two

Это копирует содержимое folder_one, а также любые суб-каталоги и файлы в пределах подкаталогов.

Копирование файлов и каталогов

В Bash для копирования файлов используется команда cp (от “copy”), которой обычно передаются два аргумента:

1. адрес с именем исходного файла,

2. новый адрес с именем или просто адрес каталога, куда помещается копия.

Адрес может быть как абсолютным, так относительным. Если операции с файлами выполняются в текущем каталоге, то указывать адрес смысла нет. Пишется только имя исходного файла и имя копии. Поскольку файлов с одинаковыми именами и адресами быть не может, имя копии должно отличаться от имени исходного файла.

Рассмотрим примеры.

cp readme readme2

В данном случае создается копия файла readme, которая остается в той же директории под именем readme2.

cp readme Desktop/

В папку Desktop копируется файл readme. Здесь текущим является родительский Desktop’у каталог. Имена копии и файла оригинала будут совпадать, а вот полные адреса – нет.

cp/home/irina/tux.png /mnt/D/pingvin.png

Здесь копируется файл из одного каталога в другой, используются абсолютные адреса, имя копии изменяется.

Если надо скопировать несколько разных файлов в один и тот же каталог, то после команды cd сначала перечисляются все файлы-оригиналы, а последним указывается каталог, куда помещаются копии. Понятно, что при таком групповом действии имена файлов изменить нельзя.

Чтобы скопировать каталог со всем его содержимым, необходимо использовать ключ -r команды cp:

cp-r ./letters ./oldletters

Перемещение и переименование

В Bash-оболочке Linux для перемещения и переименования используется одна и та же команда – mv (от “move” – перемещать). Переименование можно рассматривать как частный случай перемещения, ведь по-сути изменяется полный адрес файла, что равносильно перемещению, даже если файл остается в том же каталоге.

Также как в случае cp, для mv необходимо указать пару аргументов. Выбор между перемещением и переименованием зависит от того, что это за аргументы. При перемещении файл меняет свой адрес, следовательно, если в первом и втором аргументах указаны разные адреса, то произойдет перемещение. Если адреса одинаковые, а различаются только имена, происходит переименование. Кроме того, перемещение может быть совмещено с переименованием.

В случае перемещения без переименования во втором аргументе указывается только каталог места назначения.

mv document.txt Work

mv document.txt Work/doc23.txt

Здесь в первом случае файл document.txt перемещается в каталог Work. Во-втором случае одновременно происходит перемещение файла и его переименование: файл document.txt перемещается в директорию Work и получает новое имя doc23.txt.

При использовании команды mv для переименования в качестве второго аргумента указывается новое имя:

mv order.txt orderNew.txt

mv Work/list.odt Work/names.odt

Каталоги перемещаются и переименовываются по тому же принципу, что и файлы. Групповое перемещение файлов работает также, как с командой cp.

Создание файлов и каталогов

Новые директории создаются командой mkdir. Например, чтобы создать каталог Work в текущей директории необходимо выполнить следующую команду:

mkdir Work
или
mkdir ./Work

Существует множество способов создания файлов, обычно они создаются какой-либо программой. Если все же возникает необходимость создать пустой файл, сделать это можно с помощью программы touch. В качестве аргумента ей передается имя создаваемого файла. Еще один способ – перенаправление вывода какой-либо команды в файл. Пример:

cal> ./Work/January

Здесь программа cal выводит календарь на текущий месяц, а поскольку стоит знак перенаправления вывода, то вывод команды будет записан в файл January, находящийся в папке Work.

Удаление файлов и каталогов

Для удаления файлов используется команда rm. Например:

rm ghost.png

Командой rmdir можно удалить пустой каталог. Если же каталог не пуст, следует использовать команду rm с ключом -r:

Вопросы

У вас в каталоге есть файлы с разными расширениями. Вам надо группу файлов, имеющих одно и тоже расширение, скопировать в другой каталог. Как это сделать одной командой?

Какой ключ надо использовать, чтобы при перемещении случайно не перезаписать уже имеющийся в каталоге файл с таким именем?

Курс с ответами к заданиям и дополнительными уроками:
android-приложение, pdf-версия.

• Добавить комментарий

6. Как скопировать несколько каталогов

Вы также можете скопировать несколько каталогов одновременно с помощью команды cp в Linux.

Просто используйте его так же, как и для одного каталога.

cp -r source_dir1 source_dir2 source_dir3 target_dir

Это всегда последний аргумент в команде, который принимается как целевой каталог.

Если вы хотите скопировать только содержимое нескольких каталогов одновременно, вы также можете это сделать:

cp -r source_dir1 /. source_dir2 /. source_dir3 /. target_dir

Фактически, вы можете смешивать каталоги, их содержимое и файлы в целом.

cp -r source_dir1 source_dir2 /. source_file target_dirСоветВы можете использовать подробный режим с опцией -v, чтобы посмотреть, какие файлы копируются.

7. Как сохранить атрибуты при копировании

Когда вы копируете файл в новое место, его атрибуты, такие как права доступа к файлам и временные метки файла, изменяются.

Если вы хотите сохранить атрибуты исходного файла, вы можете скопировать файлы с помощью опции -p.

Давайте посмотрим на пример.

ls -l /etc/services -rw-r – r– 1 root root 19183 12 Jan 2018 /etc/services

Если я попытаюсь скопировать этот файл, его атрибуты будут изменены:

ls -l /etc/services -rw-r–r– 1 root root 19183 Jan 12 2018 /etc/services

Но если мы используем параметр p, скопированный файл сохранит режим, право собственности и отметку времени.

cp /etc/services . ls -l services -rwxrwxrwx 1 andreyex andreyex 19183 Nov 27 23:16 services

Как вы можете видеть, вы сохранили режим доступа и временную метку исходного файла с опцией -p.

Но подождите! Разве это не должно было сохранить право собственности на исходные файлы? Но вот владелец (root) исходного файла был изменен на andreyex,

Это связано с тем, что только root имеет разрешение на изменение права собственности на файл, принадлежащий root. Если вы используете опцию -p с файлом, не принадлежащим root, он сохранит право собственности. Или вы можете запустить команду с помощью sudo, это сохранит право собственности на файл, принадлежащий root.

Вы также можете указать атрибуты, которые хотите сохранить. Но тогда вам придется использовать опцию -preserve.

cp –preserve=timestamp /etc/services . ls -l services -rw-r–r– 1 andreyex andreyex 19183 Jan 12 2018 services

Как видно из вышеприведенного вывода, команда сохранила только временную метку исходного файла.

Примеры, показанные здесь, являются наиболее распространенными, которые вы будете использовать в качестве пользователя Linux, сисадмина или разработчика программного обеспечения.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь этой статьей о социальных сетях и различных форумах.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Перекрёстные ссылки книги для Копирование, перемещение, создание и удаление файлов и каталогов

• Команда ls – просмотр каталога
• Вверх
• Жесткие и символьные ссылки

Linux

• Введение в Linux и Bash. Курс

  • История Linux
  • GNU GPL
  • Ядро Linux
  • Каталоги Linux
  • Типы файлов Linux
  • Интерфейс командной строки
  • Bash – командная оболочка Linux
  • Параметры команд
  • Ctrl + C, Ctrl + D, Ctrl + Z
  • История команд и автодополнение
  • Перенаправление ввода-вывода
  • Документация Linux
  • Абсолютная и относительная адресация. Команда cd
  • Команда ls – просмотр каталога
  • Копирование, перемещение, создание и удаление файлов и каталогов
  • Жесткие и символьные ссылки
  • Создание ссылок в Linux
  • Права доступа
  • Команда chmod – изменение прав доступа
  • Шаблоны имен файлов
  • Поиск файлов. Команда find
  • Команда sudo – администрирование системы
  • Пакетный менеджер APT

ПРИМЕРЫ КОПИРОВАНИЯ ФАЙЛОВ В LINUX

Теперь, когда вы знаете основные опции можно рассмотреть примеры.Например, мы хотим скопировать некую картинку из домашней папки в подкаталог pictures:

 cp ~/pic.png ~/pictures/

Или можем явно указать имя новой картинки:

 cp ~/pic.png ~/pictures/wallpaper.png

Копирование папок осуществляется с помощью ключа -r:

 cp  -R ~/папка ~/Документы/

После выполнения этой команды копирования ~/папка будет скопирована в папку ~/Документы. Главное, не забывайте поставить слэш в конце выражения или использовать опцию -t. Иначе папка ~/документы будет перезаписана.

По умолчанию команда cp linux перезаписывает существующие файлы или папки, но можно заставить утилиту спрашивать нужно ли перезаписывать каждый файл если вы неуверены в правильности составления команды:

 cp -i ~/test ~/Documents/test

Есть и противоположная опция -n, означающая никогда не перезаписывать существующие файлы.

Опция -u позволяет копировать файл, только если уже существующий более старой версии, чем новый:

 cp -u ~/test ~/Documents/test

cp также поддерживает специальные символы замены * и ?. Например, следующая команда скопирует все файлы, начинающиеся на test:

 cp ~/test* ~/Документы/

Если нужно применить более сложные регулярные выражения, придется комбинировать утилиту cp с find или egrep.

В случае если важно сохранить права доступа к файлу и его владельца нужно использовать опцию -p:

 cp -p ~/test* ~/Документы/

Для упрощения использования команды можно использовать синтаксис фигурных скобок. Например, чтобы создать резервную копию файла выполните:

$ cp test.conf{,.bak}

Будет создан файл с таким же именем и расширением .bak

По умолчанию в cp не отображается прогресс копирования файла, что очень неудобно при работе с большими файлами, но его можно легко посмотреть с помощью утилиты cv.

Скопировать файл в другую директорию

Скопируем файл myfile.txt в директорию mydir:

cp myfile.txt mydir

Скопируем файл myfile1.txt в новый файл myfile2.txt

cp myfile1.txt myfile2.txt

Скопировать несколько файлов

Для копирования нескольких файлов нужно перечислить их через пробел. Послений параметр определяет результирующую директорию, в которую будут скопированы файлы.

cp /etc/config/myfile1.txt /home/pupkin/myfile1.txt /mnt/some/myfile3.txt mydir

Скопировать файл с подтверждением

Выведем запрос на подтверждение перезаписи результирующего файла, если он существует:

cp -i myfile1.txt myfile2.txt cp: переписать ‘myfile2.txt’? y

Показать информацию о копируемых файлах

При использовании опции -v выводится информация о том, какие файлы и куда копируются.

cp -v myfile1.txt myfile2.txt mydir/ ‘myfile1.txt’ -> ‘mydir/myfile1.txt’ ‘myfile2.txt’ -> ‘mydir/myfile2.txt’

Скопировать директорию

Чтобы скопировать директорию и все ее содержимое нужно использовать опцию -r

cp -r /home/pupkin/mydir /mnt/usbflash

Скопировать только если файлы новее

Скопируем файлы вида myfile*.txt (например, это могут быть файлы myfile1.txtmyfile10.txtmyfile2.txt) в директорию mydir, но если результирующий файл существует, то копирование выполняется только в том случае, если исходный файл новее.

cp -u myfile*.txt mydir

Не перезаписывать существующие файлы

Чтобы существующие файлы не перезаписывались, используется опция -n

cp -n /home/pupkin/mydir /mnt/usbflash

Скопировать только атрибуты

Скопируем только атрибуты файла. Содержимое файла не копируется.

cp –attributes-only myfile1.txt myfile2.txt

Создать резервную копию для результирующих файлов, если они существуют

Скопируем файл myfile1.txt в файл myfile2.txt. Если файл myfile2.txt существует, то будет создана его резервная копия.

cp -b myfile1.txt myfile2.txt

Принудительно перезаписывать существующие файлы назначения

Если файл назначения существует и не может быть открыт и удален, то можно использовать опцию -f, чтобы принудительно перезаписать такой файл:

cp -f myfile1.txt myfile2.txt

[spoiler title=”Источники”]

• https://www.lcnt.ru/?p=213
• https://andreyex.ru/linux/komandy-linux-i-komandy-shell/kak-skopirovat-fajly-s-pomoshhyu-komandy-sr-v-linux/
• https://andreyex.ru/operacionnaya-sistema-linux/komanda-cp-v-linux-7-prakticheskih-primerov/
• https://younglinux.info/bash/cpmv.php
• https://pingvinus.ru/note/cmd-cp

[/spoiler]

DNS расшифровывается как Domain Name System. Это глобальное распределенное хранилище ключей и значений. Сервера по всему миру могут предоставить вам значение по ключу, а если им неизвестен ключ, то они попросят помощи у другого сервера.

Вот и все. Правда. Вы или ваш браузер запрашивает значение для ключа www.example.com, и получает в ответ 1.2.3.4.

Как изменить DNS

Чтобы переопределить DNS заходим в раздел «Центр управления сетями» классической панели управления.

Далее кликаем пункт «Изменение параметров адаптера» и щелкаем активное подключение. Щелкаем его правой кнопкой, переходим к пункту «Свойства».

Выбираем протокол TCP/IPv4, снова щелкаем «Свойства».

Выбираем альтернативный адрес DNS.

Базовые штуки

Большой плюс DNS в том, что это публичная услуга, и можно потыкать в сервера если хочется разобраться. Давайте попробуем. У меня есть домен petekeen.net, который хостится на машине web01.bugsplat.info. Команды, используемые ниже, можно запустить из командной строки OS X (ой, то есть macOS, — прим. пер.).

Давайте взглянем на маппинг между именем и адресом:

$ dig web01.bugsplat.info

Команда dig это такой швейцарский армейский нож для DNS-запросов. Крутой, многофункциональный инструмент. Вот первая часть ответа:

>; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> web01.bugsplat.info ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 51539 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

Здесь есть только одна интересная деталь: информация о самом запросе. Говорится, что мы запросили запись и получили ровно один ответ. Вот:

>;; QUESTION SECTION: ;web01.bugsplat.info. IN A

dig по-умолчанию запрашивает A-записи. A это address (адрес), и это один из фундаментальных видов записей в DNS. A содержит один IPv4-адрес. Есть эквивалент для IPv6-адресов —  AAAA. Давайте взглянем на ответ:

>;; ANSWER SECTION: web01.bugsplat.info. 300 IN A 192.241.250.244

Тут говорится, что у хоста web01.bugsplat.info. есть один адрес A: 192.241.250.244. Число 300 это TTL, или time to live (время жизни). Столько секунд можно держать значение в кэше до повторной проверки. Слово IN означает Internet. Так сложилось исторически, это нужно для разделения типов сетей. Подробнее об этом можно почитать в документе IANA’s DNS Parameters.

Оставшаяся часть ответа описывает сам ответ:

>;; Query time: 20 msec ;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1) ;; WHEN: Fri Jul 19 20:01:16 2013 ;; MSG SIZE rcvd: 56

В частности, здесь говорится, как долго сервер откликался, какой у сервера IP-адрес (192.168.1.1), на какой порт стучался dig  (53, DNS-порт по-умолчанию), когда запрос был завершен и сколько байтов было в ответе.

Как видите, при обычном DNS-запросе происходит куча всего. Каждый раз, когда вы открываете веб-страницу, браузер делает десятки таких запросов, в том числе для загрузки всех внешних ресурсов вроде картинок и скриптов. Каждый ресурс отвечает за минимум один новый DNS-запрос, и если бы DNS не был рассчитан на сильное кэширование, то трафика генерировалось бы очень много.

Но в этом примере не видно, что DNS-сервер 192.168.1.1 связался с кучей других серверов чтобы ответить на простой вопрос: «куда указывает адрес web01.bugsplat.info?». Давайте запустим трейс чтобы узнать о всей возможной цепочке, которую пришлось бы пройти dig’у, если бы информация не был закэширована:

$ dig +trace web01.bugsplat.info ; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> +trace web01.bugsplat.info ;; global options: +cmd . 137375 IN NS l.root-servers.net. . 137375 IN NS m.root-servers.net. . 137375 IN NS a.root-servers.net. . 137375 IN NS b.root-servers.net. . 137375 IN NS c.root-servers.net. . 137375 IN NS d.root-servers.net. . 137375 IN NS e.root-servers.net. . 137375 IN NS f.root-servers.net. . 137375 IN NS g.root-servers.net. . 137375 IN NS h.root-servers.net. . 137375 IN NS i.root-servers.net. . 137375 IN NS j.root-servers.net. . 137375 IN NS k.root-servers.net. ;; Received 512 bytes from 192.168.1.1#53(192.168.1.1) in 189 ms info. 172800 IN NS c0.info.afilias-nst.info. info. 172800 IN NS a2.info.afilias-nst.info. info. 172800 IN NS d0.info.afilias-nst.org. info. 172800 IN NS b2.info.afilias-nst.org. info. 172800 IN NS b0.info.afilias-nst.org. info. 172800 IN NS a0.info.afilias-nst.info. ;; Received 443 bytes from 192.5.5.241#53(192.5.5.241) in 1224 ms bugsplat.info. 86400 IN NS ns-1356.awsdns-41.org. bugsplat.info. 86400 IN NS ns-212.awsdns-26.com. bugsplat.info. 86400 IN NS ns-1580.awsdns-05.co.uk. bugsplat.info. 86400 IN NS ns-911.awsdns-49.net. ;; Received 180 bytes from 199.254.48.1#53(199.254.48.1) in 239 ms web01.bugsplat.info. 300 IN A 192.241.250.244 bugsplat.info. 172800 IN NS ns-1356.awsdns-41.org. bugsplat.info. 172800 IN NS ns-1580.awsdns-05.co.uk. bugsplat.info. 172800 IN NS ns-212.awsdns-26.com. bugsplat.info. 172800 IN NS ns-911.awsdns-49.net. ;; Received 196 bytes from 205.251.195.143#53(205.251.195.143) in 15 ms

Информация выводится в иерархической последовательности. Помните как dig вставил точку . после хоста, web01.bugsplat.info? Так вот, точка . это важная деталь, и она означает корень иерархии.

Корневые DNS-сервера обслуживаются различными компаниями и государствами по всему миру. Изначально их было мало, но интернет рос, и сейчас их 13 штук. Но у каждого из серверов есть десятки или сотни физических машин, которые прячутся за одним IP.

Итак, в самом верху трейса находятся корневые сервера, каждый определен с помощью NS-записи. NS-запись связывает доменное имя (в данном случае, корневой домен) с DNS-сервером. Когда вы регистрируете доменное имя у регистратора типа Namecheap или Godaddy, они создают NS-записи для вас.

В следующем блоке видно, как dig выбрал случайный корневой сервер, и запросил у него A-запись для web01.bugsplat.info. Видно только IP-адрес корневого сервера (192.5.5.241). Так какой именно корневой сервер это был? Давайте узнаем!

$ dig -x 192.5.5.241 ; <<>> DiG 9.8.3-P1 <<>> -x 192.5.5.241 ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 2862 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;241.5.5.192.in-addr.arpa. IN PTR ;; ANSWER SECTION: 241.5.5.192.in-addr.arpa. 3261 IN PTR f.root-servers.net.

Флаг -x заставляет dig провести обратный поиск по IP-адресу. DNS отвечает записью PTR, которая соединяет IP и хост, в данном случае — f.root-servers.net.

Возвращаясь к нашему начальному запросу: корневой сервер F вернул другой набор NS-серверов. Он отвечает за домен верхнего уровня info. dig запрашивает у одного из этих серверов запись A для web01.bugsplat.info, и получает в ответ еще один набор NS-серверов, и потом запрашивает у одного из этих серверов запись A для web01.bugsplat.info.. И, наконец, получает ответ!

Уф! Сгенерировалось бы много трафика, но почти все эти записи были надолго закэшированы каждым сервером в цепочке. Ваш компьютер тоже кэширует эти данные, как и ваш браузер. Чаще всего DNS-запросы никогда не доходят до корневых серверов, потому что их IP-адреса почти никогда не изменяются («Наверно все таки речь идет о большом TTL для записей в их базе. Если у DNS сервера IP адрес вообще ни разу не изменялся, то это не означает, что его база навечно закеширована» — прим. от rrrav). Домены верхнего уровня com, net, org, и т.д. тоже обычно сильно закэшированы.

Другие типы

Есть еще несколько типов, о которых стоит знать. Первый это MX. Он соединяет доменное имя с одним или несколькими почтовыми серверами. Электронная почта настолько важна, что у нее есть свой тип DNS-записи. Вот значения MX для petekeen.net:

$ dig petekeen.net mx ; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> petekeen.net mx ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 18765 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;petekeen.net. IN MX ;; ANSWER SECTION: petekeen.net. 86400 IN MX 60 web01.bugsplat.info. ;; Query time: 272 msec ;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1) ;; WHEN: Fri Jul 19 20:33:43 2013 ;; MSG SIZE rcvd: 93

Заметьте, что MX-запись указывает на имя, а не на IP-адрес.

Еще один тип, который вам скорее всего знаком, это CNAME. Расшифровываетя как Canonical Name (каноническое имя). Он связывает одно имя с другим. Давайте посмотрим на ответ:

$ dig www.petekeen.net ; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> www.petekeen.net ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16785 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;www.petekeen.net. IN A ;; ANSWER SECTION: www.petekeen.net. 86400 IN CNAME web01.bugsplat.info. web01.bugsplat.info. 300 IN A 192.241.250.244 ;; Query time: 63 msec ;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1) ;; WHEN: Fri Jul 19 20:36:58 2013 ;; MSG SIZE rcvd: 86

Сразу видно, что мы получили два ответа. Первый говорит, что www.petekeen.net указывает на web01.bugsplat.info. Второй возвращает запись A для того сервера. Можно считать, что CNAME это псевдоним (или алиас) для другого сервера.

Зачем нужны DNS-серверы

Система доменных имен функционирует не в виртуальном пространстве, а установлена и работает на определенных физических устройствах. Информация о доменах хранится в форме DNS-записей на множестве специальных компьютерах с соответствующим программным обеспечением. Каждое такое устройство называется сервер доменных имен, а также NS-сервер или DNS-сервер.

Назначение DNS-сервера

• Хранение информации о доменах и предоставление ее по запросам;
• Кэширования DNS-записей из остальных DNS-серверов.

Классификация серверов

Учитывая функции DNS-сервера, их можно поделить на несколько видов. При этом, сервер-преобразователь или «резолвер» (от англ. Resolver, «преобразователь»), непосредственно конвертирующий доменные имена в IP-адреса, может одновременно принадлежать к двум и более типам.

Ниже представлены определения основных типов DNS-серверов.

• Авторитативный — DNS-сервер, который отвечает за определенную зону.
• Первичный (Мастер) — сервер, уполномоченный вносить изменения в зону. Как правило, в зоне находится только один первичный сервер.
• Вторичный (Слейв) — сервер без права применять изменения в зоны, получающий от «мастера» только уведомления об изменениях. В зоне может находиться неограниченное количество слейвов.
• Кэширующий — отвечает за обслуживание пользователей. Он принимает рекурсивные запросы, а затем обрабатывает их с использованием нерекурсивных запросов или передает на вышестоящий сервер. Большинство серверов, работающих непосредственно с пользователями, является именно кэширующими.
• Перенаправляющий (Прокси, Балансирующий) — кэширующий сервер, который не отдает данные напрямую, а перенаправляет запросы на связанную с ним цепь кэширующих серверов. Благодаря этому перераспределяется общая нагрузка и уменьшается вероятность даунтайма.
• Корневой (Рут) — авторитативный сервер в корневой зоне. В мире расположено 13 таких серверов, их домены находятся в зоне root-servers.net.
• Регистрирующий — принимает информацию об обновлениях от пользователей.

Кэширование

Чтобы понимать, как работает DNS-сервер, нужно детально рассмотреть, как в нем происходит процесс кэширования.

При обращениях к любому сайту (даже при переходе на внутренние страницы), серверам необходимо проверять связь домена и IP-адреса. Однако, посещаемый ресурс может храниться довольно далеко, поэтому постоянные запросы на первичный DNS-сервер могут сильно снизить скорость загрузки страниц.

Решить проблему со скоростью обработки запросов позволяет ближайший к компьютеру пользователя DNS-сервер, который становится кэширующим. На нем сохраняется информация о ранее отправленных запросах на IP-адреса. При следующем обращении на один и тот же сайт, данные по его адресу будут поступать оперативно, за счет их наличия в кэше.

Однако, для кэширования нужен источник, с которого будут поступать данные о сайте. Им являются первичные и вторичные DNS-сервера. Это означает, что при регистрации домена владелец сайта должен указывать адрес DNS-сервера, где будет сохранена информация о домене.

Как правило, для работы домена достаточно сохранить свои данные на двух DNS-серверах — первичном и вторичном. Хотя, гораздо лучше указывать большее их количество. Это повысит надежность работы веб-адреса, поскольку при отсутствии доступа к одному DNS-серверу, можно будет обработать запрос на следующем.

Когда и зачем возникает необходимость менять DNS-сервер

По умолчанию DNS-сервер назначается вашим провайдером, но бывают случаи перегрузки, когда конкретному сервису обращается слишком много клиентов. Из-за этого скорость загрузки и передачи пакетов данных может существенно падать. Также некоторые DNS-серверы имеют ограничения в связи с законодательством государства, в котором ведут свою деятельность. Случается, что правительства блокируют даже мировые социальные сети и мессенджеры. В отдельных случаях смена DNS может разрешить доступ к заблокированным ресурсам, а также увеличить скорость загрузки файлов и контента.

Принцип работы DNS-сервера — направить пользователя по правильному адресу интернета

Режим работы DNS

Серверы DNS могут работать в двух режимах:

1. Итеративный, если сервер отвечает за ту зону для который пришел запрос он присылает ответ, а если нет то он присылает адрес другого сервера, к которому нужно обратиться с запросом.
2. Рекурсивный, в этом режиме DNS-сервер сам отправляет необходимые запросы всем DNS серверам пока не найдет необходимый сервер, получит от него ответ и этот ответ возвращается к клиенту.

Инфраструктура DNS

Два режима работы необходимы, потому что в системе DNS используются два типа серверов. DNS серверы, которые хранят информацию об отображении доменных имен в ip-адресах, работают в интеративном режиме, так как к этим серверам, особенно к корневым серверам или серверам первого уровня, приходит большое количество запросов, и у них не хватит производительности для работы в рекурсивном режиме.

И есть серверы, которые занимаются разрешением имен для клиентов Эти серверы работают в рекурсивном режиме, получают запрос от клиента, выполняют поиск в дереве серверов DNS, получают ответ и возвращают его клиенту.

Сервер разрешения имен DNS

Сервер разрешения имен находится в локальной сети, он предоставляется либо вашим провайдером, либо вашей организации. Часто адреса таких серверов компьютеры получают автоматически, вместе с ip- адресом по протоколу DHCP.

Другой вариант это использовать открытый сервер разрешения имен, которые предоставляют некоторые компании. Например, широко известен общедоступный DNS сервер компании Google с адресом 8.8.8.8, который может использовать кто угодно. Зачем может понадобиться использовать открытый сервер, вместо серверов вашей локальной сети? Некоторые такие серверы, например, сервер компании Яндекс с таким адресом 77.88.8.7 блокирует контент для взрослых.

Кэширование

После того, как DNS resolver нашел ip-адрес для некоторого доменного имени, он записывает его в кэш, с одной стороны это хорошо так как повышают производительность работы, с другой стороны администратор зоны может поменять ip-адрес для некоторого компьютера, и если он у нас сохранен в кэше, то об изменении мы узнаем только через некоторое время.

Иногда, это время может составлять несколько дней или даже недель в зависимости от настроек DNS resolver. Поэтому не удивляйтесь, если вы внесли изменения в DNS записи, но они пока не видны.

Типы ответов DNS

В DNS есть два типа ответов:

• Авторитетный или как пишется в утилите nslookup windows —  authoritative «заслуживающий доверие», это ответ, который получен от DNS сервера, который ответственный за данную зону. Ответ получен из конфигурационных файлов на диске сервера, и точно является актуальным.
• Неавторитетный (non-authoritative) или «не заслуживающий доверия ответ», это ответ который получен от сервера, который не является ответственным за эту зону. Как правило, это DNS resolver, который закэшировал полученный ранее ответ. С момента создания записи в кэше данные могли измениться, поэтому ответ называется не заслуживающим доверия, но как правило в кэше находятся верные данные.

Протокол DNS

Протокол DNS использует модель клиент-сервер, причем в качестве клиента может выступать, как клиент DNS, так и сервер DNS, которые работают в рекурсивном режиме. В этом случае сервер DNS пересылают запросы другим серверам DNS и выступает в качестве клиента. Взаимодействие ведется в режиме запрос-ответ, соединение не устанавливается, используется протокол UDP, номер порта 53.

Формат пакета DNS

Пакет DNS состоит из двух частей заголовок и данные. Заголовок свою очередь состоит из шести полей.

• Первое поле это идентификатор запроса, любое целое число должно быть одинаково в запросе и ответе.
• Поле флаги мы его рассмотрим подробнее.
• И четыре поля, которые указывают сколько у нас данных в пакете. Количество DNS запросов, количество DNS ответов, количество ответов об авторитетных серверах и количество дополнительных ответов.
• В поле данных у нас содержится информация о запросах DNS, где мы указываем доменное имя компьютера для которого хотим узнать ip-адрес.
• Ответов DNS в которых содержится ip-адрес необходимого нам компьютера.
• Поле авторитетные серверы используется ветеративном режиме работы, здесь указываются ip-адреса серверов, которые отвечают за интересующую нас DNS зону.
• И в поле дополнительной информации указываются некоторые дополнительные записи, которые могут быть нам полезны.

В одном и том же DNS пакете может быть несколько запросов DNS и несколько ответов, в том числе несколько ответов на один запрос, если одному доменному имени соответствует несколько ip-адресов.

Флаги

Поле флаги состоит из нескольких полей:

1. Поле QR — тип операции запрос (0) или ответ (1).
2. Поле OPCODE (4 бита) — тип запроса, но на практике используются только 0-стандартный запрос.
3. Флаг AA указывает, является полученный ответ авторитетным (1) или нет (0).
4. Флаг TC говорит о том был пакет обрезан (1) или не был (0).
5. Флаг RD указывается только в запросах, если этот флаг установлен, клиент просит сервер работать в рекурсивном режиме.
6. Флаг RA используется только в ответах, с помощью этого флага сервер сообщает, что он может работать в рекурсивном режиме.
7. Флаг Z зарезервирован для будущего использования.
8. RCODE (4 бита) последние четыре бита это статус выполнение операции, статус 0 говорит о том что операция прошла успешно, любые другие коды говорят о том что произошла какая-то ошибка.

Формат запроса DNS

Формат DNS запроса очень простой, содержит имя, тип и класс записи.

Например, имя www.yandex.ru, тип записи 1, (запись типа A) отображение доменного имени в ip- адрес. В системе DNS также используются другие типы записей. Класс записи 1 (IN, Интернет) код единица, других классов записей в системе DNS сейчас не используется.

Формат ответа DNS

Формат DNS ответа более сложный, первые три поля точно такие же имя, тип записи и класс записи. Затем указывается время жизни, это время на которые запись может сохранить в кэше DNS resolver, затем указывается длина данных и собственно данные ответа.

Пример, ответа DNS имя www.yandex.ru, запись типа A, класс записи интернет, время жизни 90 секунд, однако администратор DNS resolver  может принудительно установить другое время жизни. Длина данных измеряется в байтах, 4 байта и ip-адрес сервера www.yandex.ru.

Типы записей DNS

До сих пор мы рассматривали единственное применение системы dns это определение IP-адреса по доменному имени компьютера, но кроме этого DNS выполняет много других функций, которые необходимы для работы сети интернет. Для их реализации используются разные типы записей DNS.

Каждая запись dns по-английский (Resource Record, RR) имеет тип записи и класс записи. Тип записей говорит о том для чего эта запись предназначена, а класс указывает в каких сетях эта запись может использоваться. Сейчас DNS применяется только в сетях интернет, поэтому в классе записи вы почти всегда увидите IN, сокращение от интернета.

Записи, которые используются для определения ip адреса компьютера (IPv4) по доменному имени имеют тип A, для адресов IPv6 используется тип запись 4 раза (AAAA ).

Запрос записей разных типов

В утилите nslookup можно указать тип записи, который вы запрашиваете с помощью ключа минус type, например если вы укажете -type=A, нужно узнать Ipv4 адрес для доменного имени www.yandex.ru, то получите адреса ip версии 4.

А если указать тип записей четыре раза A, то получим адрес IPv6 для того же самого доменного имени.

DNS псевдонимы

Для одного и того же IP-адреса можно задавать несколько доменных имен. Есть два варианта, как это можно сделать.

• Первый вариант использовать DNS запись типов CNAME (Canonical Name каноническое имя) эта запись определяет псевдоним для доменного имени. Например, доменное имя ftp.zvondozvon.ru является псевдонимом www.zvondozvon.ru, то есть два этих имени указывают на один и тот же IP-адрес. Канонических имен для одного и того же доменного имени можно создавать очень много. Для того чтобы такие имена работали необходимо, чтобы для доменного имени на которые они указывают существовала запись, которая определяет IP-адрес для этого доменного имени.

• Альтернативный способ, создать большое количество A записей, которые указывают на один и тот же ip адрес. Но это не всегда удобно, например если вы хотите поменять IP адрес, то вам придется менять его в разных местах. С другой стороны на применение записей типа CNAME есть ряд технических ограничений со стороны системы DNS например, нельзя определять цепочки из канонических имен, которые ссылаются друг на друга, о других ограничениях можно подробно посмотреть в документах RFC, которые описывают работу DNS.

Адрес почтового сервера

Система DNS активно используются при работе электронной почты предположим, что мы хотим отправить электронное письмо на некоторый адрес в домене gmail.com, но как мы узнаем адрес почтового сервера, который принимает почту для этого домена?

Это можно сделать с помощью DNS. Для этого в DNS есть запись специального типа MX (Mail eXechange), например для домена gmail.com есть целых пять записей типа MX, которые задают пять серверов, принимающие почту в домене Google.

Запись MX содержит два поля. Первое поле это приоритет, а второе это адрес сервера принимающего почту для данного домена. Чем ниже значение, тем более высокий приоритет. Самый высокий приоритет у сервера, у которого значение приоритета пять и самый низкий приоритет у сервера со значением 40. Таким образом, при отправке электронной почты сначала будет выбираться сервер с наименьшим приоритетом, если по каким-либо причинам он будет недоступен, следующий сервер и так далее.

Адреса сетевых сервисов

Для некоторых типов сервисов интернет, можно указывать не только IP адрес, но и порт на котором этот сервис работает. Для этого используются DNS записи типа SRV (Service record). Структуры этой записи достаточно сложны, вместо доменного имени указывается строка с описанием сервисов в специальном формате (_сервис._протокол.имя.-˃ приоритет вес порт имя).

Например, если мы хотим узнать на каком компьютере и на каком порту работает jabber сервер работающий по протоколу tcp в домене example.com мы получим вот такую запись (0 5 5269 xmpp.example.com). Проще всего разбирать её с конца. Сервис работает на компьютере с доменным именем xmpp.example.com порт 5269, приоритет 0, вес 5. Так же как и с почтовыми серверами, чем меньше значение приоритета, тем более высокий приоритет у сервера.

Резервный jabber сервер для этого домена работает на компьютере backup_xmpp.xample.com порт 5269 приоритет 20, вес 0. Вес используются для распределения нагрузки между разными серверами, которые имеют один и тот же приоритет.

Делегирование ответственности

В DNS важным понятием является делегирование ответственности. Информация о компьютерах входящая в ту или иную доменную зону хранится на DNS сервере, который отвечает за работу этой зоны. Но нам необходимо знать, какие серверы отвечают за ту или иную зону.

Записи серверов имен

Для этого используются dns-записи типа NS (Name Server). Например, за доменную зону yandex.ru отвечают серверы ns1.yandex.ru и ns2.yandex.ru, а за доменную зону urfu.ru отвечает целых 3 сервера. Записи типа ns задаются на домене более высокого уровня в нашем случае на сервере, который отвечает за зону ru. Именно этот сервер содержит записи ns для домена yandex.ru и для домена urfu.ru.

Но нам недостаточно знать только доменные имена dns-серверов, необходимо знать их IP адреса. Для этого используются «приклеенные» записи А, которые указывают IP-адреса. Вся остальная информация о делегированных доменных зонах хранится на этих dns серверах.

Определение имени по IP-адресу

Кроме определения ip адреса по компьютеру, по доменному имени, система dns может использоваться для обратной задачи определения доменного имени компьютера по его IP адресу. Для этого используются специальные зоны, называются обратные (reverse) или реверсивные.

Реверсивная зона содержит записи типа PTR (Pointer), которые ставят в соответствии IP-адрес компьютера доменному имени. Однако из-за технических ограничений DNS не может работать напрямую с IP адресами, поэтому для обратных зон был придуман обходной путь, представлять IP адрес в виде доменного имени. Для этих целей создан специальный домен in-addr.arpa и в этом домене IP адреса записываются в обратном порядке, например адрес 77.88.55.66 в обратной зоне будет записан следующим образом 66.55.88.77.in-addr.arpa.

Видео про типы записей DNS