Domain Name System. Nomi ed indirizzi. Esempio. DNS: Domain Name System

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1 Domain Name System GianLuigi Ferrari 1 DNS: Domain Name System Persone: diversi codici di identificazione: CF, SSN, Passport # Internet: hosts/routers: IP address (2 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 realizzatùto mediante una gerarchia di s application-layer protocol host, routers, name servers comunicano tra di loro per risolvere la traduzione nome/indirizzo Una funzione di base del funzionamento di internet è realizzata da un protocollo delle2 applicazioni. 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 giangi@di.unipi.it Risulta dunque necessario un meccanismo di conversione delle stringhe ASCII in indirizzi di rete Esempio Hosts cheltenham.cs.princeton.edu :2:A8::5B:9F Files /usr/llp/tmp/foo (server, fileid) Users GianLuigi Ferrari giangi@di.unipi.it 4 1

2 Mailboxes Name server User 1 2 cs.princeton.edu cs.princeton.edu Mail program TCP IP Esempio 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 Server), definito nei documenti RFC 104 e 105 Services La stampante piu vicina all utente 5 6 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 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), e org (organizzazioni senza scopo di lucro). I domini nazionali sono uno per nazione (definiti dallo standard ISO 166) 7 8 2

3 DNS Gerarchie di naming Gerarchia 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 6 caratteri, mentre un cammino non può superare complessivamente i 255 caratteri Esempio: il dominio del dipartimento di informatica a Pisa è di.unipi.it 9 10 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 11 12

4 Name Servers In teoria un solo 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: Nel 2000 c erano solo 1 root name servers:10 negli USA, uno a Londra, uno a Stoccolma, uno a Tokyo 1 Zone Lo spazio dei nomi DNS è suddiviso in zone non sovrapposte (cioè senza intersezione); normalmente una zona avrà un principale, che legge informazioni da un file sul proprio disco, ed uno o più secondari, che prendono le loro informazioni dal 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 si vogliono e dove vanno collocati. 14 Partizione della gerarchia in zone cs ux01 ux04 edu princeton mit ee physics com Ogni zona può avere due o piu s Name Servers gov mil org net uk fr cisco yahoo nasa nsf arpa navy acm ieee CS Princeton Root EE Cisco DNS centralizzato Punto di fallimento globale Volume di traffico elevato Database remoto maintenance Non scala!!! DNS s Nessun server memorizza l associazione name-to-ip address per tutta Internet local s: ogni ISP ha un local (default) Primo passo: query al local authoritative : host: memorizza l indirizzo IP ed il nome del sistema Effettua la traduzione name/ip address translation

5 DNS Quando un programma deve trasformare un nome in un indirizzo IP chiama una procedura detta 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) Root DNS Servers com DNS servers org DNS servers edu DNS servers yahoo.com DNS servers Distributed, Hierarchical Database amazon.com DNS servers pbs.org DNS servers poly.edu umass.edu DNS serversdns servers Client: IP for Client queries a root server to find com DNS server Client queries com DNS server to get amazon.com DNS server Client queries amazon.com DNS server to get IP address for DNS: Root s Contattati dai locali root : Interagiscono con il di autorità (se non possono risolvere direttamente ilo nome) Ottengono il mapping Restituiscono il risultato e NASA Mt View, CA f Internet Software C. Palo Alto, CA b USC-ISI Marina del Rey, CA l ICANN Marina del Rey, CA 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 k RIPE London i NORDUnet Stockholm m WIDE Tokyo 1 root s worldwide TLD and Authoritative Servers Top-level domain (TLD) servers: sono I server in carico del naming per com, org, net, edu, etc, e per i country domains (it, uk, fr, ca, etc). Authoritative DNS servers: DNS server dei provider

6 Local Name Server Ogni ISP (residenziale -- company, universita ) al il proprio server default Una query al DNS viene inviata al DNS locale Sostanzialmente un proxy per la gerarchia Example Host locale cis.poly.edu wants effettua una query per determinare IP address di gaia.cs.umass.edu requesting host cis.poly.edu root DNS server 2 TLD DNS server 4 5 local DNS server dns.poly.edu authoritative DNS server dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu Recursive queries 2 local DNS server dns.poly.edu 1 8 requesting host cis.poly.edu root DNS server authoritative DNS server dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu TLD DNS server 2 recursive query: Meccanismo di trasmissione delle query tra i vari 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 dns.eurecom.fr 1 8 requesting host surf.eurecom.fr root DNS: queries iterated query intermediate dns.umass.edu 5 6 authoritative dns.cs.umass.edu gaia.cs.umass.edu 24 6

7 DNS: caching Un generico può effetttuare 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 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 for this domain Type=CNAME name è un alias di un nome canonico è servereast.backup2.ibm.com Value è il nome canonico Type=MX value is hostname of mailserver associated with name 26 RR Type A Associazione standard tra nome ed un indirizzo IP (a.b.c.d, , A) 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)

8 RR: Type =CNAME Permette di associare un indirizzo canonico ad un alias (foo.com, a.b.foo.com, CNAME) RR: Type = MX Permette di avere l indirizzo dell host di un mail server (foo.com, mailserver.a.foo.com, MX) 29 0 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) 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) 1 2 8

9 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) DNS protocol, messages DNS protocol : query / repy messages, Identico message format msg header identification: 16 bit # for query, repy to query uses same # flags: query or reply recursion desired recursion available reply is authoritative 4 Name, type fields for a query RRs in reponse to query DNS protocol, messages Protocollo di trasporto: UDP Porta: 5 DNS records for authoritative servers additional helpful info that may be used 5 6 9

10 Inserting records into DNS Startup Network Utopia Registrare il nome networkuptopia.com Need to provide registrar with names and IP addresses of your authoritative (primary and secondary) Registrar inserts two RRs into the com TLD server: (networkutopia.com, dns1.networkutopia.com, NS) (dns1.networkutopia.com, , A) Put in authoritative server Type A record for and Type MX record for networkutopia.com 7 10

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