Reti datagram. Reti a commutazione di pacchetto (datagram) Datagram è caratterizzato dall indirizzo di destinazione (indirizzi IP) Servizio di routing

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1 Domain Name System

2 Reti datagram Reti a commutazione di pacchetto (datagram) Datagram è caratterizzato dall indirizzo di destinazione (indirizzi IP) Servizio di routing 09/03/06 2

3 Nomi ed indirizzi È raro che i programmi si riferiscano a host, mailbox o altre risorse di rete mediante il loro indirizzo assoluto: invece di usare numeri si usano stringhe ASCII scozzari@di.unipi.it Risulta dunque necessario un meccanismo di conversione delle stringhe ASCII in indirizzi di rete 09/03/06 3

4 DNS: Domain Name System Persone: diversi codici di identificazione: CF, CI, Passaporto Internet: host/router: IP address (32 bit): l indirizzo dei datagrams nome dei datagrams, e.g., gaia.cs.umass.edu Come viene definita l associazione IP addresses/name? Domain Name System: Database distribuito realizzato mediante una gerarchia di name servers application-layer protocol host, routers, name servers comunicano tra di loro per risolvere la traduzione nome/indirizzo Nota: Una funzione di base del funzionamento di internet è realizzata mediante un protocollo del livello delle applicazioni. 09/03/06 4

5 Esempi Hosts cheltenham.cs.princeton.edu :23:A8:33:5B:9F Files /usr/llp/tmp/foo (server, fileid) Users GianLuigi Ferrari 09/03/06 5

6 Esempio Mailboxes 2 cs.princeton.edu User 1 cs.princeton.edu Name server Mail program TCP Services La stampante piu vicina all utente IP 09/03/06 6

7 Un po di storia Ai tempi di ARPANET esisteva in ogni sistema opertivo un unico file, hosts.txt, che elencava tutti gli host e i loro indirizzi IP. Ogni notte tutti gli host della rete lo copiavano dal sito in cui era mantenuto Quando la rete comprendeva solo qualche centinaio di grosse macchine questo approccio funzionava bene; quando la rete crebbe venne inventato il servizio DNS (Domain Name System), definito nei documenti RFC 1034 e /03/06 7

8 DNS Name Servers = Sistemi Unix-Linux BIND: Berkely Internet Name Domain 09/03/06 8

9 Lo spazio dei nomi Ogni entità in Internet possiede un nome unico a livello mondiale: la gestione dell insieme di tali nomi, che è vasto ed in continua modifica, è un problema complesso Lo spazio dei nomi Internet è suddiviso in centinaia di domini radice Ogni dominio si divide in sottodomini, che a loro volta possono essere partizionati I domini radice possono essere generici o nazionali 09/03/06 9

10 I Domini I domini generici sono: com (commerciale) edu (istituzioni educative) gov (il governo federale USA) int (organismi internazionali o sovranazionali) mil (le forze armate USA) net (fornitori di servizi di rete) org (organizzazioni senza scopo di lucro). I domini nazionali sono uno per nazione (definiti dallo standard ISO 3166) 09/03/06 10

11 DNS Gerarchia di naming edu com gov mil org net uk fr princeton mit cisco yahoo nasa nsf arpa navy acm ieee cs ee physics ux01 ux04 09/03/06 11

12 Gerarchie di naming Il nome di un dominio è composto dal cammino inverso dalla foglia fino alla radice (anonima); i componenti del cammino sono separati da punti. I nomi dei domini sono insensibili alle maiuscole/minuscole I nomi all interno dei cammini possono essere lunghi al più 63 caratteri, mentre un cammino non può superare complessivamente i 255 caratteri Esempio: il dominio del dipartimento di informatica a Pisa è di.unipi.it 09/03/06 12

13 Interrogare il DNS Il programma nslookup permette di interrogare il DNS Per convertire un nome di dominio in numero IP Per convertire un numero IP in nome di dominio La funzione nslookup è presente in tutti i sistemi operativi (es Windows 2000) Il sito Web permette di interrogare via Web il DNS Il sito accede al registro della Registration Authority italiana 09/03/06 13

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15 Zone Lo spazio dei nomi DNS è suddiviso in zone non sovrapposte (cioè senza intersezione); normalmente una zona avrà un name server principale, che legge informazioni da un file sul proprio disco, ed uno o più name server secondari, che prendono le loro informazioni dal name server principale Per migliorare l affidabilità, è possibile che alcuni server di zona si trovino al di fuori della zona stessa. Dove siano posti i confini di una zona è affare dell amministratore della zona. Questa decisione è in gran parte basata su quanti name server si vogliono e dove vanno collocati. 09/03/06 15

16 Name Servers Partizione della gerarchia in zone edu com gov mil org net uk fr princeton mit cisco yahoo nasa nsf arpa navy acm ieee cs ee physics ux01 ux04 Ogni zona può avere due o piu name servers Root name server Princeton name server Cisco name server CS name server EE name server 09/03/06 16

17 Name Servers In teoria un solo name server potrebbe contenere l intero database DNS mondiale; in pratica, questo server sarebbe così sovraccarico da essere inservibile. Inoltre, se mai si guastasse, l intera Internet sarebbe bloccata. Nota: Al momento (2006) ci sono solo 13 root name servers: 10 negli USA, uno a Londra, uno a Stoccolma, uno a Tokyo 09/03/06 17

18 DNS name servers DNS centralizzato Punto di fallimento globale Volume di traffico elevato Database remoto maintenance Non è scalabile!!! Nessun server memorizza l associazione name-to- IP address per tutta Internet local name servers: ogni ISP ha un local (default) name server Primo passo: query al local name server authoritative name server: host: memorizza l indirizzo IP ed il nome del sistema Effettua la traduzione name/ip address translation 09/03/06 18

19 DNS Quando un programma deve trasformare un nome in un indirizzo IP chiama una procedura detta risolutrice (resolver), passandole il nome come parametro di ingresso. Il resolver interroga un server DNS locale, che cerca il nome nelle sue tabelle e restituisce l indirizzo al resolver, che a sua volta lo trasmette al programma chiamante (usando tale indirizzo IP il programma può aprire una connessione di rete con la destinazione) 09/03/06 19

20 DNS: Root name servers Contattati dai name server locali root name server: Interagiscono con il name server di autorità (se non possono risolvere direttamente il nome) Ottengono il mapping Restituiscono il risultato a NSI Herndon, VA c PSInet Herndon, VA d U Maryland College Park, MD g DISA Vienna, VA h ARL Aberdeen, MD j NSI (TBD) Herndon, VA e NASA Mt View, CA f Internet Software C. Palo Alto, CA k RIPE London i NORDUnet Stockholm m WIDE Tokyo b USC-ISI Marina del Rey, CA l ICANN Marina del Rey, CA 13 root name servers worldwide 09/03/06 20

21 DNS: Un Esempio root name server host surf.eurecom.fr vuole determinare l indirizzo IP del nome gaia.cs.umass.edu 1. Collegamento con il server DNS locale dns.eurecom.fr 2. dns.eurecom.fr si collega al root name server (se necessario) 3. root name server si collega all authoritative name server, dns.umass.edu,(se necessario) local name server dns.eurecom.fr requesting host surf.eurecom.fr authorititive name server dns.umass.edu gaia.cs.umass.edu 09/03/06 21

22 DNS root name server Root name server: Potrebbe non conoscere l authoritative name server Potrebbe conoscere un intermediate name server: Il server da contattare per collegarsi con l authoritative name server local name server dns.eurecom.fr requesting host surf.eurecom.fr intermediate name server dns.umass.edu 4 5 authoritative name server dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu 09/03/06 22

23 DNS: queries root name server recursive query: Meccanismo di trasmissione delle query tra i vari name server iterated query: server restituisce il nome del name server da contattare per risolvere la query I don t know this name, but ask this server local name server dns.eurecom.fr requesting host surf.eurecom.fr iterated query intermediate name server dns.umass.edu 5 6 authoritative name server dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu 09/03/06 23

24 DNS: caching Un generico name server può effettuare una operazione di caching per memorizzare i risultati delle query Elementi della cache diventano vecchi Meccanismi per update/notify sono in fase di progetto RFC /03/06 24

25 DNS records DNS: distributed db che memorizza resource records (RR) RR format: (name, value, type, ttl) Type=A name is hostname value is IP address Type=NS name is domain (e.g. foo.com) value is IP address of authoritative name server for this domain Type=CNAME name è un alias di un nome canonico è servereast.backup2.ibm.co m Value è il nome canonico Type=MX value is hostname of mailserver associated with name 09/03/06 25

26 RR Type A Associazione standard tra nome ed un indirizzo IP (a.b.c.d, , A) 09/03/06 26

27 RR: Type NS Associazione tra il nome di un dominio e l indirizzo dell host che e in grado di ottenere gli indirizzi IP di host all interno di quel dominio (a.b, dns.a.b, NS) 09/03/06 27

28 RR: Type =CNAME Permette di associare un indirizzo canonico ad un alias (foo.com, a.b.foo.com, CNAME) 09/03/06 28

29 RR: Type = MX Permette di avere l indirizzo dell host di un mail server (foo.com, mailserver.a.foo.com, MX) 09/03/06 29

30 Root Server (princeton.edu, cit.princeton.edu, NS, IN) (cit.princeton.edu, , A, IN) (cisco.com, thumper.cisco.com, NS, IN) (thumper.ciscoe.com, , A, IN) 09/03/06 30

31 Princeton Server (cs.princeton.edu, optima.cs.princeton.edu, NS, IN) (optima.cs.princeton.edu, , A, IN) (ee.princeton.edu, helios.ee.princeton.edu, NS, IN) (helios.ee.princeton.edu, , A, IN) (jupiter.physics.princeton.edu, , A, IN) (saturn.physics.princeton.edu, , A, IN) (mars.physics.princeton.edu, , A, IN) (venus.physics.princeton.edu, , A, IN) 09/03/06 31

32 CS Server (cs.princeton.edu, optima.cs.princeton.edu, MX, IN) (cheltenham.cs.princeton.edu, , A, IN) (che.cs.princeton.edu, cheltenham.cs.princeton.edu, CNAME, IN) (optima.cs.princeton.edu, , A, IN) (opt.cs.princeton.edu, optima.cs.princeton.edu, CNAME, IN) (baskerville.cs.princeton.edu, , A, IN) (bas.cs.princeton.edu, baskerville.cs.princeton.edu, CNAME, IN) 09/03/06 32

33 DNS protocol, messages DNS protocol : query / repy messages, Identico message format msg header identification: 16 bit # for query, reply to query uses same # flags: query or reply recursion desired recursion available reply is authoritative 09/03/06 33

34 DNS protocol, messages Name, type fields for a query RRs in reponse to query records for authoritative servers additional helpful info that may be used 09/03/06 34

35 DNS Protocollo di trasporto: UDP Porta: 53 09/03/06 35