Доменная система имен протоколы передачи данных

Реферат

DNS (англ. Domain Name System — система доменных имён) — компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по имени хоста (компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись).

Распределённая база данных DNS поддерживается с помощью иерархии DNS-серверов, взаимодействующих по определённому протоколу.

Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах . Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения — другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.

DNS Security Extensions


1. Ключевые характеристики DNS

DNS обладает следующими характеристиками:

  • Распределённость администрирования . Ответственность за разные части иерархической структуры несут разные люди или организации.
  • Распределённость хранения информации . Каждый узел сети в обязательном порядке должен хранить только те данные, которые входят в его зону ответственности и (возможно) адреса корневых DNS-серверов .
  • Кеширование информации . Узел может хранить некоторое количество данных не из своей зоны ответственности для уменьшения нагрузки на сеть.
  • Иерархическая структура , в которой все узлы объединены в дерево, и каждый узел может или самостоятельно определять работу нижестоящих узлов, или делегировать (передавать) их другим узлам.
  • Резервирование . За хранение и обслуживание своих узлов (зон) отвечают (обычно) несколько серверов, разделённые как физически, так и логически, что обеспечивает сохранность данных и продолжение работы даже в случае сбоя одного из узлов.

DNS важна для работы Интернета, ибо для соединения с узлом необходима информация о его IP-адресе, а для людей проще запоминать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса. В некоторых случаях это позволяет использовать виртуальные серверы, например, HTTP-серверы, различая их по имени запроса. Первоначально преобразование между доменными и IP-адресами производилось с использованием специального текстового файла hosts, который составлялся централизованно и автоматически рассылался на каждую из машин в своей локальной сети. С ростом Сети возникла необходимость в эффективном, автоматизированном механизме, которым и стала DNS.

14 стр., 6606 слов

Разработка системы защиты информации в компьютерной сети для ...

... Объектом исследования является информация, передаваемая по телекоммуникационным сетям. Предметом исследования является информационная безопасность сетей. Целью дипломного проекта является подготовка решения вопроса защиты информации в компьютерной сети для службы судебных приставов Советского округа Для ...

DNS была разработана Полом Мокапетрисом в 1983 году; оригинальное описание механизмов работы содержится в RFC 882 и RFC 883. В 1987 публикация RFC 1034 и RFC 1035 изменила спецификацию DNS и отменила RFC 882 и RFC 883 как устаревшие.


2. Дополнительные возможности

  • поддержка динамических обновлений
  • защита данных (DNSSEC) и транзакций (TSIG )
  • поддержка различных типов информации (SRV-записи)

3. Терминология и принципы работы

Ключевыми понятиями DNS являются:

  • Доме́н (англ. domain — область) — узел в дереве имён, вместе со всеми подчинёнными ему узлами (если таковые имеются), то есть именованная ветвь или поддерево в дереве имен. Структура доменного имени отражает порядок следования узлов в иерархии; доменное имя читается слева направо от младших доменов к доменам высшего уровня (в порядке повышения значимости), корневым доменом всей системы является точка (‘.’), ниже идут домены первого уровня (географические или тематические), затем — домены второго уровня, третьего и т. д. (например, для адреса ru.wikipedia.org домен первого уровня — org , второго wikipedia , третьего ru ).

    На практике точку в конце имени часто опускают, но она бывает важна в случаях разделения между относительными доменами и FQDN (англ. Fully Qualifed Domain Name , полностью определённое имя домена).

  • Поддомен (англ. subdomain ) — подчиненный домен. (например, wikipedia.org — поддомен домена org , а ru.wikipedia.org — домена wikipedia.org ).

    Теоретически такое деление может достигать глубины 127 уровней, а каждая метка может содержать до 63 символов, пока общая длина вместе с точками не достигнет 254 символов. Но на практике регистраторы доменных имён используют более строгие ограничения. Например, если у вас есть домен вида mydomain.ru, вы можете создать для него различные поддомены вида mysite1.mydomain.ru , mysite2.mydomain.ru и т. д.

  • Ресурсная запись — единица хранения и передачи информации в DNS. Каждая ресурсная запись имеет имя (то есть привязана к определенному Доменному имени , узлу в дереве имен), тип и поле данных , формат и содержание которого зависит от типа .
  • Зона — часть дерева доменных имен (включая ресурсные записи ), размещаемая как единое целое на некотором сервере доменных имен (DNS-сервере , см. ниже), а чаще — одновременно на нескольких серверах (см. ниже).

    3 стр., 1389 слов

    Сжатие данных англ

    ... Сжатие данных, изображения и звука. — М .: Техносфера, 2004. — С. 368. — ISBN 5-94836-027-X 3000 экз. Данный реферат ... сжатия (и восстановления). Методы, позволяющие на основе входных данных изменять модель избыточности информации, ... сеть датчиков. Это могут быть также данные, распаковка которых требуется в очень малом проценте случаев, например запись камер видеонаблюдения. 3. Алгоритмы сжатия данных ...

    Целью выделения части дерева в отдельную зону является передача ответственности (см. ниже) за соответствующий Домен другому лицу или организации, так называемое Делегирование (см. ниже).

    Как связная часть дерева, зона внутри тоже представляет собой дерево. Если рассматривать пространство имен DNS как структуру из зон, а не отдельных узлов/имен, тоже получается дерево; оправданно говорить о родительских и дочерних зонах, о старших и подчиненных. На практике, большинство зон 0-го и 1-го уровня (‘.’, ru, com, …) состоят из единственного узла, которому непосредственно подчиняются дочерние зоны. В больших корпоративных доменах (2-го и более уровней) иногда встречается образование дополнительных подчиненных уровней без выделения их в дочерние зоны.

  • Делегирование — операция передачи ответственности за часть дерева доменных имен другому лицу или организации. За счет делегирования в DNS обеспечивается распределенность администрирования и хранения. Технически делегирование выражается в выделении этой части дерева в отдельную зону , и размещении этой зоны на DNS-сервере (см. ниже), управляемом этим лицом или организацией. При этом в родительскую зону включаются «склеивающие» ресурсные записи (NS и А), содержащие указатели на DNS-сервера дочерней зоны, а вся остальная информация, относящаяся к дочерней зоне, хранится уже на DNS-серверах дочерней зоны.

  • DNS-сервер — специализированное ПО для обслуживания DNS, а также компьютер, на котором это ПО выполняется. DNS-сервер может быть ответственным за некоторые зоны и/или может перенаправлять запросы вышестоящим серверам.
  • DNS-клиент — специализированная библиотека (или программа) для работы с DNS. В ряде случаев DNS-сервер выступает в роли DNS-клиента.
  • (англ. authoritative ) — признак размещения зоны на DNS-сервере. Ответы DNS-сервера могут быть двух типов: авторитетные (когда сервер заявляет, что сам отвечает за зону) и неавторитетные (англ. Non-authoritative ), когда сервер обрабатывает запрос, и возвращает ответ других серверов. В некоторых случаях вместо передачи запроса дальше DNS-сервер может вернуть уже известное ему (по запросам ранее) значение (режим кеширования).

  • DNS-запрос (англ. DNS query ) — запрос от клиента (или сервера) серверу. Запрос может быть рекурсивным или нерекурсивным (см. Рекурсия).

DNS-серверов

Имя и IP-адрес не тождественны — один IP-адрес может иметь множество имён, что позволяет поддерживать на одном компьютере множество веб-сайтов (это называется виртуальный хостинг).

Обратное тоже справедливо — одному имени может быть сопоставлено множество IP-адресов: это позволяет создавать балансировку нагрузки.

Для повышения устойчивости системы используется множество серверов, содержащих идентичную информацию, а в протоколе есть средства, позволяющие поддерживать синхронность информации, расположенной на разных серверах. Существует 13 корневых серверов, их адреса практически не изменяются. [1]

9 стр., 4009 слов

Создание запроса

... или на файловом сервере или на каждой рабочей станции. Обработка данных базы в обоих случаях осуществляется на рабочих станциях пользователей. 2 Язык QBE Средства генерации запросов MS Access ... существующих полей в соответствии с заданным критерием. Запросы на удаление удаляют записи из одной или нескольких таблиц одновременно. В Access можно создавать запросы при помощи Мастера запросов и с п

Протокол DNS использует для работы TCP- или UDP-порт 53 для ответов на запросы. Традиционно запросы и ответы отправляются в виде одной UDP датаграммы. TCP используется для AXFR-запросов.


3.1. Рекурсия

Термином Рекурсия в DNS обозначают алгоритм поведения DNS-сервера , при котором сервер выполняет от имени клиента полный поиск нужной информации во всей системе DNS, при необходимости обращаясь к другим DNS-серверам .

DNS-запрос

DNS-сервер

ответствен

DNS-сервер

Рассмотрим на примере работу всей системы.

корневому серверу

В данном случае при разрешении имени, то есть в процессе поиска IP по имени:

  • браузер отправил известному ему DNS-серверу рекурсивный запрос — в ответ на такой тип запроса сервер обязан вернуть «готовый результат», то есть IP-адрес, либо сообщить об ошибке;
  • DNS-сервер, получивший запрос от браузера, последовательно отправлял нерекурсивные запросы, на которые получал от других DNS-серверов ответы, пока не получил ответ от сервера, ответственного за запрошенную зону;
  • остальные упоминавшиеся DNS-серверы обрабатывали запросы нерекурсивно (и, скорее всего, не стали бы обрабатывать запросы рекурсивно, даже если бы такое требование стояло в запросе).

рекурсивный

ресурсной записи

Рекурсивные запросы требуют больше ресурсов от сервера (и создают больше трафика), так что обычно принимаются от «известных» владельцу сервера узлов (например, провайдер предоставляет возможность делать рекурсивные запросы только своим клиентам, в корпоративной сети рекурсивные запросы принимаются только из локального сегмента).

Нерекурсивные запросы обычно принимаются ото всех узлов сети (и содержательный ответ даётся только на запросы о зоне, которая размещена на узле, на DNS-запрос о других зонах обычно возвращаются адреса других серверов).


3.2. Обратный DNS-запрос

DNS используется в первую очередь для преобразования символьных имён в IP-адреса, но он также может выполнять обратный процесс. Для этого используются уже имеющиеся средства DNS. Дело в том, что с записью DNS могут быть сопоставлены различные данные, в том числе и какое-либо символьное имя. Существует специальный домен in-addr.arpa , записи в котором используются для преобразования IP-адресов в символьные имена. Например, для получения DNS-имени для адреса 11.22.33.44 можно запросить у DNS-сервера запись 44.33.22.11.in-addr.arpa , и тот вернёт соответствующее символьное имя. Обратный порядок записи частей IP-адреса объясняется тем, что в IP-адресах старшие биты расположены в начале, а в символьных DNS-именах старшие (находящиеся ближе к корню) части расположены в конце.


4. Записи DNS

Записи DNS

  • имя (NAME) — доменное имя, к которому привязана или которому «принадлежит» данная ресурсная запись,
  • TTL (Time To Live) — допустимое время хранения данной ресурсной записи в кэше неответственного DNS-сервера ,
  • тип (TYPE) ресурсной записи — определяет формат и назначение данной ресурсной записи,
  • класс (CLASS) ресурсной записи; теоретически считается, что DNS может использоваться не только с TCP/IP, но и с другими типами сетей, код в поле класс определяет тип сети,
  • длина поля данных (RDLEN),
  • поле данных (RDATA), формат и содержание которого зависит от типа записи.

Наиболее важные типы DNS-записей:

14 стр., 6596 слов

СОЗДАНИЕ ТАБЛИЦ, ЗАПРОСОВ, ОТЧЁТОВ В MS ACCESS

... Их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поля и записи. Объекты Microsoft Access СУБД Microsoft Access ориентирована на работу с объектами семи различных типов: таблицами, запросами, формами, отчётами, ...

  • Запись A (address record ) или запись адреса связывает имя хоста с адресом IP. Например, запрос A-записи на имя referrals.icann.org вернет его IP адрес — 192.0.34.164
  • Запись AAAA (IPv6 address record ) связывает имя хоста с адресом протокола IPv6. Например, запрос AAAA-записи на имя K.ROOT-SERVERS.NET вернет его IPv6 адрес — 2001:7fd::1
  • Запись CNAME (canonical name record ) или каноническая запись имени (псевдоним) используется для перенаправления на другое имя
  • Запись MX (mail exchange ) или почтовый обменник указывает сервер(ы) обмена почтой для данного домена.
  • Запись NS (name server ) указывает на DNS-сервер для данного домена.
  • Запись PTR (pointer ) или запись указателя связывает IP хоста с его каноническим именем. Запрос в домене in-addr.arpa на IP хоста в reverse форме вернёт имя (FQDN) данного хоста (см. Обратный DNS-запрос).

    Например, (на момент написания), для IP адреса 192.0.34.164 : запрос записи PTR 164.34.0.192.in-addr.arpa вернет его каноническое имя referrals.icann.org . В целях уменьшения объёма нежелательной корреспонденции (спама) многие серверы-получатели электронной почты могут проверять наличие PTR записи для хоста, с которого происходит отправка. В этом случае PTR запись для IP адреса должна соответствовать имени отправляющего почтового сервера, которым он представляется в процессе SMTP сессии.

  • Запись SOA (Start of Authority ) или начальная запись зоны указывает, на каком сервере хранится эталонная информация о данном домене, содержит контактную информацию лица, ответственного за данную зону, тайминги (параметры времени) кеширования зонной информации и взаимодействия DNS-серверов.
  • Запись SRV (server selection ) указывает на серверы для сервисов, используется, в частности, для Jabber и Active Directory.


5. Зарезервированные доменные имена

Документ RFC 2606 (Reserved Top Level DNS Names — Зарезервированные имена доменов верхнего уровня) определяет названия доменов, которые следует использовать в качестве примеров (например, в документации), а также для тестирования. Кроме example.com , example.org и example.net , в эту группу также входят test , invalid и др.

6. Интернациональные доменные имена

Доменное имя может состоять только из ограниченного набора ASCII символов, позволяя набрать адрес домена независимо от языка пользователя. ICANN утвердил основанную на Punycode систему IDNA, преобразующую любую строку в кодировке Unicode в допустимый DNS набор символов.

7 стр., 3486 слов

Создание базы данных «Музыкальные записи»

... индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base ... данные. В таком смысле могут упоминаться, например, средства учёта царской казны и налогов в ... используется механизм запросов. Результатом выполнения запросов является либо отобранное по определённым критериям множество записей, либо изменение ...

7. Программное обеспечение DNS

Серверы имен:

  • BIND (Berkeley Internet Name Domain) [1]
  • djbdns (Daniel J. Bernstein’s DNS) [2]
  • MaraDNS [3]
  • NSD (Name Server Daemon) [4]
  • PowerDNS [5]
  • OpenDNS [6]
  • Microsoft DNS Server (в серверных версиях операционных систем Windows NT)
  • MyDNS [7]


Примечания

Данный реферат составлен на основе .