Přístup k transportní vrstvě z vrstvy aplikační rozhraní služeb služby pro systémové aplikace, služby pro uživatelské aplikace DNS

Počítačové sítě Aplikační vrstva

• Přístup k transportní vrstvě z vrstvy aplikační – rozhraní služeb – služby pro systémové aplikace, služby pro uživatelské aplikace DNS

RIP

TELNET

SNMP

RTP

SMTP

port

UDP

TCP

IP

HTTP FTP

1

Počítačové sítě Aplikační vrstva

• Charakteristika aplikační vrstvy – poskytuje aplikacím přístup k síťovým službám • Obsahuje protokoly, které implementují síťové aplikace • Protokoly jsou specifikovány ve standardech RFC • Protokoly základní (musí být implementovány, ale nemusí být administrativně povoleny) – SMTP, FTP, TELNET, DNS • Protokoly doporučené – SNMP, HTTP • Protokoly volitelné (rozšiřující) – RTP, RSVP • Aplikace typu „klient“ – spouští uživatel ve své relaci • Aplikace typu „server“ – programy typu daemon – spouští root nebo jiný systémový uživatel (zpravidla 2 skriptem)

Počítačové sítě Aplikační vrstva – Domain Name System (DNS)

• DNS je distribuovaná databáze, kterou používají TCP/IP aplikace k mapování doménových jmen do IP adres (a naopak) • DNS informace jsou rozprostřeny po množině DNS serverů • Mapovací informace jsou přenášeny prostřednictvím aplikačního protokolu DNS • DNS může používat transportní služby UDP (zpravidla) nebo TCP (ojediněle) • DNS protokol používají ke vzájemné komunikace DNS servery (šíření DNS databází) nebo DNS klienti s DNS servery (požadavek – odpověď)

3

Počítačové sítě Aplikační vrstva – hierarchie DNS jmenného prostoru

I

II

III

arpa

generic

CC

arpa

edu

com

org

ad

cz

sun

mendelu

195

prod

akela

178

www

in-addr

78 10

zw

Doména nejvyšší úrovně TLD Doména druhé úrovně SLD

4

Počítačové sítě Aplikační vrstva - DNS

Kořenová doména (bezejmenná) (Root Domain)

TLD oblasti I

arpa (Address and Routing Parameter Area) – Infrastructure Domain

II

Generic Domain

III

CC (Country Code) Domain 5

Počítačové sítě Aplikační vrstva - DNS • SLD – Second Level Domains in-addr.arpa (v TLD arpa)

– inverzní doména IPv4

• • • • •

– doménová jména „zón“ (v oblasti geografické CC a v oblasti obecné) – např. mendelu.cz Informace (jmenné mapy) pro jednotlivé zóny poskytují jmenné servery (Name Servers, DNS servers) Databáze kořenových jmenných serverů jsou v Internetu centrálně distribuovány Informace o doménách druhé úrovně (poskytují kořenové jmenné servery (Root Servers) - administrativně určené Informace o doménách třetí úrovně jsou zajištěny na úrovni jmenných serverů 2. úrovně Další úrovně: čtvrtá, pátá …(nižší jen ojediněle) jsou zajištěny 6 lokálně (jmennými servery 3. úrovně)


• Doménové jméno TLD oblastí II a III (např. pro uzel 5.úrovně) – úplné -

návěstí5.návěstí4.návěstí3.návěstí2.

hribek.mech.les.cz. doména („zóna“)

hribek platí v doméně mech.les.cz. hribek.mech platí v doméně les.cz. • Doménová oblast I - TLD (arpa) – doména 2.úrovně in-addr – 6 úrovní – návěstí uzlů úrovní 3 – 6 je dekadické vyjádření příslušného oktetu IP adresy uzlu – relativní –

7


• Funkce zóny in-addr.arpa – reverzní mapování (překlad IP adresy na doménové jméno) • Zóna in-addr.arpa – reverzní doména – je distribuovaná – zajišťují ji zpravidla name servery domén, které používají příslušné IP sítě • Reverzní doménové jméno – úplné - 10.72.178.195.in-addr.arpa (je reverzní doméno jméno uzlu dahlia.mendelu.cz, kterému je přiřazena IP adresa 195.178.72.10 – relativní – 10 – platí v doméně 72.178.195. in-addr.arpa 8

Počítačové sítě Aplikační vrstva – DNS

• Protokol DNS – specifikuje výměnu DNS zpráv – mezi síťovou aplikací vyžadující IP adresu k doménovému jménu a DNS serverem zajišťujícím danou zónu – mezi dvěma DNS servery • DNS protokol je založen na principu klient – server (wellknown port 53) • Používá transportní služby UDP (pro výměnu jednoduchých DNS zpráv) nebo TCP (pro transfer jmenných databází) • DNS zprávy jsou typu požadavek (query) a odpověď 9 (response)


• Formát DNS zprávy požadavek/odpověď DNS záhlaví 12 B

DNS zpráva (různý počet DNS zdrojových záznamů)

• DNS zdrojové záznamy (Resource Records – RR) jsou uloženy v databázích DNS serverů • Pojmy: – – – –

Zóna Autorita zóny – autoritativní odpověď Primární a sekundární DNS server Iterativní a rekurzivní požadavek/odpověď 10


Formát DNS zprávy Sekce

HEADER

Sekce

QUESTIONS QUESTIONS

Sekce

ANSWERS

request

response

Sekce

AUTHORITY AUTHORITY

Sekce

ADDITIONAL ADDITIONAL INFORMATION INFORMATION 11


• Sekce „HEADER“ – 12 B 0

Formát záhlaví 15 16 identifikátor příznaky (flags)

Počet RR v sekci QUESTIONS

31

Počet RR v sekci ANSWERS

Počet RR v sekci AUTHORITY Počet RR v sekci ADDITIONAL

1 QR

4 Kód operace

O – žádost 1 - odpověď

1 1 1 1 3 AA TC RD RA nepoužito

0 – stand. požadavek 1 – inverzní požadavek 2 – zašli status serveru

flags 4 Kód odpovědi

Rekurze povolena

0 – bez chyby

Žádost o rekurzivní odpověď

1,2,3,5 – chyby

Zkrácená zpráva Autoritativní odpověď

12


• Sekce „QUESTIONS“ – sekce požadavků (dotazů) obsahuje jeden dotaz – „query name“ – vyhledávané doménové jméno – „query type“ (16 b) – typ záznamu (RR) – „query class“ (16 b) – obvykle IN=1 (internetové doménové jméno)

• Sekce „ANSWERS“ - odpověď • Sekce „AUTHORITY“ – autoritativní odpověď • Sekce „ADDITIONAL INFORMATION“ – dodatečné informace 13


• Reprezentace doménového jména v RR návěstí 4.úrovně

6 d a h

l

i

návěstí 3.úrovně

a 7 m e n d e


l

u 2 c z

čitače znaků

14


• Formát DNS záznamu RR 0

15 16

31

doménové jméno typ

třída IN (1)

t t l - platnost záznamu (v sec) délka dat zdroje – např. 4 pro IP adresu

data zdroje 15

• Formát sekce QUESTIONS – DNS query 0

15 16

31

query name query type

query class (0x01)

• Reprezentace doménového jména – query name •


6 d a h

l


i

a 7 m e n d e

čitače znaků


l

u 2 c z

16

• Hodnoty type/query type Name

Hodnota

Popis

A NS CNAME PTR HINFO MX SOA AXFR

1 2 5 12 13 15 6 252

IP adresa Name server Kanonické jméno Odkaz do inverzní domény Informační záznam Mail exchanger Záznam Start of Authority požadavek na přesun zóny

ANY

255

požadavek na všechny záznamy

type query type X X X X X X X

X X X X X X X X X 17


• Formát DNS záznamu RR 0

15 16

31

doménové jméno typ

třída IN (1)

ttl – platnost záznamu (sec) délka dat zdroje – např. 4 pro IP adresu

data zdroje 18


• DNS záznamy RR jsou uloženy v databázi zóny • Databázi zóny tvoří: – Základní zónový soubor – obsahuje standardní záznamy pro všechny IP uzly zóny – Reverzní zónové soubory – obsahují reverzní záznamy pro všechny IP uzly zóny – Zónový soubor specifické domény (pro uzel 127.0.0.1) – Zónový soubor specifické reverzní domény 0.0.127.in-addr.arpa – Zónový soubor kořenové domény (inicializační soubor pro cache) 19

Počítačové sítě DNS - typy záznamů

Záznam začátku autority zony („Start of Authority Record“) zóna

mendelu.cz

[ttl] class v sec IN 1

SOA

kontakt E-mail adresa.

Charakteristika zóny (serial refresh retry expire minimum)

6

admin.dahlia. mendelu.cz.

(2003041501 86400 3600 3600000 2419200) 20


• Adresový záznam („Address Record“) host akela

[ttl]

class 1

A 1

IP adresa 195.178.78.10

• Záznam pro zřetězené jméno („Canonical Name Record“) alias www

[ttl]

class CNAME 1 5

orig. doménové jméno

dahlia.mendelu.cz.

21


• Záznam uzlu doručujícího poštovní zprávy („Mail Exchanger Record“) doménové jméno zóny/uzlu

[ttl] class MX

mendelu.cz

1

15

preference

doménové jméno mail serveru

0/5/10 .. dahlia.mendelu.cz.

• Záznam pro DNS server zóny („Name Server Record“) doménové jméno zóny

mendelu.cz

[ttl]

class 1

NS

doménové jméno DNS serveru

2

dahlia.mendelu.cz. 22


• Ukazatel na záznam v reverzní doméně (= inaddrr.arpa.) pro daný uzel („Domain Name Pointer Record“) reverzní DN

10.78.178.195. in-addr.arpa

[ttl]

class

PTR

1

12

doménové jméno akela.mendelu.cz.

23


• Implementace DNS (de facto standard) – BIND (Berkeley Internet Name Domain) – DNS server (daemon named) – DNS klient (knihovní funkce „resolver“) – nástroje pro ověření funkcí DNS server (utilita nslookup) – konfigurační soubory (named.conf…) – datové „zónové“ soubory (tzv. „Master files“) • přímá databáze • inverzní databáze • root databáze

24

Funkční schéma DNS Lokální systém

uživ. dotaz

Vzdálené systémy

DNS query uživatelský uživ. odpověď Resolver program DNS response připojení RR

Name server

odkaz

Sdílená databáze (cache) odkaz

obnova

e ry u q S N D

Master files

Name server

ns o p s e r DNS

e

žádost o update update

Resolver

Name server (primární)25

Počítačové sítě DNS root server

• Iterační komunikace (2) A? (3) NS-1 (4) A?

(1) A?

klient (8) A

server

server NS-1

(5) NS-2 (6) A? (7) A

server NS-2

26

Počítačové sítě DNS

• Rekurzivní komunikace (root server rekurze neposkytuje)

root server

(2) A? (3) NS-1 (4) A?

(1) A?

klient (8) A

server

(7) A

server NS-1 (5) A?

(6) A

server NS-2 27

Přístup k transportní vrstvě z vrstvy aplikační rozhraní služeb služby pro systémové aplikace, služby pro uživatelské aplikace DNS

Recommend Documents