Domain Name System. Ing. Carlos A. Barcenilla Ing. Agustín Eijo

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1 Domain Name System Ing. Carlos A. Barcenilla Ing. Agustín Eijo

2 Qué es DNS? DNS es una base de datos distribuida, jerárquica y redundante. La información se mantiene en servidores de nombres (name servers). La estructura de la base de datos es un árbol invertido con la raíz en la parte superior (a la raíz a se la llama. ). Cada nodo del árbol representa una partición o dominio, el cual puede ser dividido a su vez en subdominios. 2

3 Estructura del árbol DNS Dominio Root Es el más alto en la jerarquía, se expresa con un punto (.) Dominios Top-Level com, org, net, edu, mil, gov, gob, biz, info, arpa, ar, uy, us, uk, ca, py, es, de, uy, tv,. Dominios de segundo nivel Contienen hosts Contienen subdominios utn edu. ar com edu abc frlp www 3

4 Nombres de dominio 3 www 4 frlp 3 utn 3 edu 2 ar 0 Un FQDN (Fully Qualified Domain Name) identifica a un conjunto de registros dentro del DNS. Los nombres de dominio se expresan como secuencias de etiquetas (labels). Cada etiqueta está formada por un campo de longitud ( byte) seguido por ese número de bytes conteniendo el nombre de la etiqueta. Todos los nombres de dominio terminan en el dominio raíz, el cual se representa con una etiqueta de longitud 0 (ocupa byte) La representación de un nombre de dominio no debe exceder los 255 bytes. 4

5 Consultas Recursivas e Iterativas Consultas Recursivas: El servidor al que se le pregunta debe responder con: Los datos que se le pidieron. Un error. El servidor no puede responder con una referencia hacia otro servidor. Consultas Iterativas: El servidor responde con los datos que tiene, puede responder: El nombre solicitado. Una referencia hacia otro servidor. Un error. 5

6 Consultas Recursivas e Iterativas Servidor Raíz Servidor de zona ar 5 Servidor Local 6 7 Servidor de zona edu.ar 8 Consulta Recursiva Servidor de zona utn.edu.ar Consultas Iterativas Servidor de zona frlp.utn.edu.ar 6

7 Mensajes DNS Todos los mensajes tienen el mismo formato general Header: especifica cuales son las secciones presentes, el tipo de mensaje y otros campos. Question: campos que definen una consulta a un servidor de nombres. Answer: RRs que responden a la consulta. Authority: RRs que apuntan a los servidores de nombre autoritativos. Additional: RRs que contienen información adicional Header (siempre presente) Question Answer Authority Additional 7

8 Header de los mensajes DNS ID QR Opcode AA TC RD RA Z RCODE QDCOUNT ANCOUNT NSCOUNT ARCOUNT ID: debe coincidir entre las consultas y las respuestas. QR: Indica si es una consulta o una respuesta. OPCODE: Standard Query (0) Inverse Query () Server Status Request (2) AA: Respuesta autoritativa. TC: Mensaje truncado. RD: Consulta recursiva. RA: Indica si el servidor soporta consultas recursivas. Z: Reservado. RCODE: Código de respuesta. QDCOUNT / ANCOUNT / NSCOUNT / ARCOUNT: Cantidad de registros en cada una de las secciones (Query, Answer, Authority, Additional) 8

9 Sección QUESTION Ésta sección se usa para transportar la consulta. Sus parámetros definen qué es lo que se está preguntando QNAME QNAME: Un nombre de dominio representado como una secuencia de etiquetas. QTYPE: Un código de dos bytes que especifica el tipo de RR por el que se consulta (A, NS, PTR, ANY, ). QCLASS: La clase del registro (Normalmente IN). QTYPE QCLASS Por ejemplo: QNAME: QTYPE: A QCLASS: IN Consulta por la dirección IP correspondiente al sitio web de IEEE. 9

10 Formato de los RRs Las secciones ANSWER, AUTHORITY Y ADDITIONAL contienen RRs. Todos los RRs tienen el mismo formato general Name: el nombre del nodo al que el RR pertenence. Type: código de RR. Class: clase del RR (IN para Internet). TTL: el tiempo de vida del RR en segundos. RDLength: longitud de la sección RDATA. RDATA: Datos correspondientes al RR, el formato varía según el tipo de RR NAME TYPE CLASS TTL RDLENGTH RDATA

11 Compresión de mensajes Para reducir el tamaño de los mensajes DNS utiliza un esquema de compresión que elimina la repetición de nombres de dominio Un nombre de dominio completo o una lista de etiquetas al final de un nombre de dominio se reemplazan por un puntero a una ocurrencia previa del mismo nombre. 3 www 4 frlp 3 utn 3 edu 2 ar 0 3 ns 5 lines 3 edu 0 3 ns2 P 3 www 4 frcu P ns.lines.edu ns2.lines.edu

12 Compresión de mensajes El puntero es una etiqueta especial que ocupa dos bytes. En las etiquetas normales el primer byte indica la longitud. Las etiquetas pueden tener una longitud de hasta 63 bytes. Por lo tanto los primeros bits de este byte toman el valor 0. En los punteros los dos primeros bits toman el valor, permitiendo distinguir un puntero de una etiqueta normal. Los restantes 4 bits representan un OFFSET a partir del inicio del mensaje. La compresión permite que un nombre de dominio sea: Una secuencia de etiquetas terminando en un byte 0. Un puntero. Una secuencia de etiquetas terminando en un puntero. 2

13 Registro de Recurso A El registro A representa una dirección IPv4. Los hosts que tienen varias direcciones IP tienen múltiples registros A Se representa en los archivos de zona con el formato decimal separado por puntos En el ejemplo se observa que el nombre mit.edu tiene cuatro registros A $ A mit.edu ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 4335 ;; flags: qr aa rd ra ;; QUERY:, ANSWER: 4, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ;mit.edu. IN A ;; ANSWER SECTION: mit.edu. 600 IN A mit.edu. 600 IN A mit.edu. 600 IN A mit.edu. 600 IN A ;; AUTHORITY SECTION: mit.edu IN NS BITSY.mit.edu. mit.edu IN NS STRAWB.mit.edu. mit.edu IN NS W20NS.mit.edu. ;; ADDITIONAL SECTION: BITSY.mit.edu IN A STRAWB.mit.edu IN A W20NS.mit.edu IN A

14 Registro de Recurso CNAME El registro CNAME especifica el nombre de dominio primario (canónico) correspondiente a un nombre de dominio dado. En el ejemplo se ve que el nombre canónico de es $ CNAME ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra ;; QUERY:, ANSWER:, AUTHORITY: 5, ADDITIONAL: 5 ;; QUESTION SECTION: ;www.yahoo.com. IN CNAME ;; ANSWER SECTION: 800 IN CNAME ;; AUTHORITY SECTION: yahoo.com IN NS ns.yahoo.com. yahoo.com IN NS ns2.yahoo.com. yahoo.com IN NS ns3.yahoo.com. yahoo.com IN NS ns4.yahoo.com. yahoo.com IN NS ns5.yahoo.com. ;; ADDITIONAL SECTION: ns.yahoo.com IN A ns2.yahoo.com IN A ns3.yahoo.com IN A ns4.yahoo.com IN A ns5.yahoo.com IN A

15 Registro de Recurso MX El registro MX indentifica a un mail exchanger para el dominio dado. Los dos campos de este registros son la preferencia del MX con respecto al los otros MX y el nombre de dominio del MX. Cuando se desea enviar correo electrónico a un dominio se localizan sus registros MX y se envían los mensajes al MX con el número de preferencia menor. $ MX mit.edu ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra ;; QUERY:, ANSWER: 2, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 5 ;; QUESTION SECTION: ;mit.edu. IN MX ;; ANSWER SECTION: mit.edu IN MX 00 FORT-POINT-STATION.mit.edu. mit.edu IN MX 200 PACIFIC-CARRIER-ANNEX.mit.edu. ;; AUTHORITY SECTION: mit.edu IN NS BITSY.mit.edu. mit.edu IN NS STRAWB.mit.edu. mit.edu IN NS W20NS.mit.edu. ;; ADDITIONAL SECTION: FORT-POINT-STATION.mit.edu IN A PACIFIC-CARRIER-ANNEX.mit.edu IN A BITSY.mit.edu IN A STRAWB.mit.edu IN A W20NS.mit.edu IN A

16 Registro de Recurso NS El registro NS indica cuales son los nombres de servidores que contienen una copia de la zona. El único dato que lleva este tipo de registro es el nombre de dominio del servidor de nombres. En el ejemplo los servidores de dominio para el dominio mit.edu son: STRAWB.mit.edu W20NS.mit.edu BITSY.mit.edu $ NS mit.edu ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 2436 ;; flags: qr rd ra ;; QUERY:, ANSWER: 3, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ;mit.edu. IN NS ;; ANSWER SECTION: mit.edu IN NS STRAWB.mit.edu. mit.edu IN NS W20NS.mit.edu. mit.edu IN NS BITSY.mit.edu. ;; ADDITIONAL SECTION: STRAWB.mit.edu IN A W20NS.mit.edu IN A BITSY.mit.edu IN A

17 Registro de Recurso TXT El registro TXT se utiliza para incluir un texto cualquiera en un nombre. El único dato que lleva este tipo de registro es una cadena de caracteres. En el ejemplo se muestran los registros TXT para el dominio frlp.utn.edu.ar barce]$ TXT frlp.utn.edu.ar ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 435 ;; flags: qr aa rd ra ;; QUERY:, ANSWER: 3, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ;frlp.utn.edu.ar. IN TXT ;; ANSWER SECTION: frlp.utn.edu.ar IN TXT "Location: 60 y 24 / La Plata / Argentina" frlp.utn.edu.ar IN TXT "Phone: " frlp.utn.edu.ar IN TXT "UTN FR La Plata" ;; AUTHORITY SECTION: frlp.utn.edu.ar IN NS caspa.frlp.utn.edu.ar. frlp.utn.edu.ar IN NS tutan.frlp.utn.edu.ar. frlp.utn.edu.ar IN NS panda.utn.edu.ar. ;; ADDITIONAL SECTION: caspa.frlp.utn.edu.ar IN A tutan.frlp.utn.edu.ar IN A panda.utn.edu.ar IN A

18 Registro de Recurso PTR El registro PTR se utiliza para la resolución reversa. El único dato que lleva este tipo de registro es el nombre de dominio al cual apunta. En el ejemplo el nombre de dominio reverso para la dirección IP es caspa.frlp.utn.edu.ar $ PTR in-addr.arpa ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra; QUERY:, ANSWER:, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ; in-addr.arpa. IN PTR ;; ANSWER SECTION: in-addr.arpa IN PTR caspa.frlp.utn.edu.ar. ;; AUTHORITY SECTION: in-addr.arpa IN NS in-addr.arpa IN NS in-addr.arpa IN NS caspa.frlp.utn.edu.ar. tutan.frlp.utn.edu.ar. panda.utn.edu.ar. ;; ADDITIONAL SECTION: caspa.frlp.utn.edu.ar IN A tutan.frlp.utn.edu.ar IN A panda.utn.edu.ar IN A

19 Registro de Recurso SOA El registro SOA indica el inicio de una zona. Los campos son: Origin: el nombre del servidor que contienen el archivo maestro para la zona. Person: La casilla de correo correspondiente al responsable de la zona. Serial: el número de versión de la zona. Refresh: Cada cuanto tiempo los servidores esclavos verifican si la zona ha cambiado. Retry: Cada cuanto tiempo se reintenta verificar si la zona ha cambiado. $ SOA mit.edu ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 645 ;; flags: qr aa rd ra ;; QUERY:, ANSWER:, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 3 ;; QUESTION SECTION: ;mit.edu. IN SOA ;; ANSWER SECTION: mit.edu IN SOA BITSY.mit.edu. NETWORK- REQUEST.mit.edu. ( 2772 ;; serial 3600 ;; refresh 900 ;; retry ;; expire 2600 ) ;; minimum Expire: el tiempo máximo en el que un servidor esclavo reintenta verificar cambios en la zona. Minimum: el TTL mínimo que deben tener los registros de esta zona. 9

20 Transporte UDP Los mensajes se transmiten utilizando el puerto 53 en el servidor. La longitud de los mensajes está restringida a 52 bytes. Los mensajes más largos se truncan y se activa el flag TC en el header, indicando que el mensaje ha sido truncado. Si se recibe una respuesta con TC, para obtener el mensaje completo debe volverse a preguntar utilizando TCP como transporte. 20

21 Transporte TCP Los mensajes se transmiten utilizando el puerto 53 en el servidor. La longitud de los mensajes está restringida a bytes. A los mensajes se le agrega un prefijo de dos bytes que indica la longitud del mensaje. Las transferencias de zona se realizan exclusivamente por TCP. 2

22 Zonas Un dominio puede particionarse en distintas zonas. Una zona es una parte del DNS que contiene RRs con nombres contiguos. Una zona puede delegar un subdominio en otra zona. edu utn ar. com... Zona utn.edu.ar Un servidor se considera autoritativo para una zona si tiene una copia de la misma. frlp www gnu www Las zonas son las unidades de replicación del DNS. Dominio utn.edu.ar Zona frlp.utn.edu.ar 22

23 Delegación de subdominios Para delegar un subdominio se listan los registros NS correspondientes a los servidores del subdominio. Zona: utn.edu.ar delega Zona: edu.ar $ORIGIN edu.ar. utn IN NS ns.retina.ar. IN NS ns2.retina.ar. IN NS panda.utn Si el nombre del servidor de dominio al que se delega está dentro del subdominio delegado debe agregarse un glue record para especificar la dirección IP del servidor. Las direcciones IP de los demás servidores se resuelven usando el DNS normalmente. $ORIGIN edu.ar. utn IN NS ns.retina.ar. IN NS ns2.retina.ar. IN NS panda.utn panda.utn IN A $ORIGIN utn.edu.ar frlp IN NS caspa.frlp IN NS tutan.frlp IN NS panda caspa.frlp IN A tutan.frlp IN A Glue Records delega panda.utn IN A Zona: frlp.utn.edu.ar $ORIGIN utn.edu.ar frlp IN NS caspa.frlp IN NS tutan.frlp IN NS panda Glue Record caspa.frlp IN A tutan.frlp IN A

24 Replicación de zonas Zone: utn.edu.ar SOA Master: panda.utn.edu.ar Serial: Refresh: 7200 Retry: 3600 Expires: NS panda.utn.edu.ar ns.riu.edu.ar (slave) ns.retina.ar (slave) ns2.retina.ar (slave) Master panda.utn.edu.ar zone transfer zone transfer zone transfer Slave panda.utn.edu.ar Slave ns.retina.ar Slave ns2.retina.ar Zone: utn.edu.ar SOA Master: panda.utn.edu.ar Serial: Refresh: 7200 Retry: 3600 Expires: NS panda.utn.edu.ar ns.riu.edu.ar (slave) ns.retina.ar (slave) Zone: utn.edu.ar SOA Master: panda.utn.edu.ar Serial: Refresh: 7200 Retry: 3600 Expires: NS panda.utn.edu.ar ns.riu.edu.ar (slave) ns.retina.ar (slave) Zone: utn.edu.ar SOA Master: panda.utn.edu.ar Serial: Refresh: 7200 Retry: 3600 Expires: NS panda.utn.edu.ar ns.riu.edu.ar (slave) ns.retina.ar (slave) Cada zona está contenida en un archivo El servidor Master tiene el archivo original de la zona Los servidores esclavos replican el archivo de zona de acuerdo a lo especificado en el registro SOA 24

25 Resolución Reversa Para obtener el nombre de un host a partir de su dirección IP se utiliza un dominio llamado in-addr.arpa Las direcciones IP se mapean una a una a un nombre de dominio que incluye la dirección IP. Cada nombre de dominio tiene un registro PTR que contiene el nombre del host. Ejemplo: Dirección IP: Subdominio de in-addr.arpa: in-addr.arpa 25

26 Resolución Reversa. ar arpa edu in-addr 70 utn 20 frlp 6 caspa IN A IN PTR caspa.frlp.utn.edu.ar 26

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