Dns это – DNS — Википедия

Содержание

DNS — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. DNS (значения).
DNS
Название Domain Name System
Уровень (по модели OSI) Прикладной
Семейство TCP/IP
Порт/ID 53/TCP, 53/UDP
Назначение протокола Разрешение доменных имён
Спецификация RFC 1034, RFC 1035 / STD 13
Основные реализации (клиенты) Встроен во все сетевые ОС
Основные реализации (серверы) BIND, NSD, PowerDNS или Microsoft DNS Server
Пример структуры доменного имени

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.

Начиная с 2010 года в систему DNS внедряются средства проверки целостности передаваемых данных, называемые DNS Security Extensions (DNSSEC). Передаваемые данные не шифруются, но их достоверность проверяется криптографическими способами. Внедряемый стандарт DANE обеспечивает передачу средствами DNS достоверной криптографической информации (сертификатов), используемых для установления безопасных и защищённых соединений транспортного и прикладного уровней.

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.
  • Кэширование 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, так как 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.

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, RFC 883 и RFC 973 как устаревшие.

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

Использование более простого и запоминающегося имени вместо числового адреса хоста относится к эпохе ARPANET. Стэнфордский исследовательский институт (теперь SRI International) поддерживал текстовый файл HOSTS.TXT, который сопоставлял имена узлов с числовыми адресами компьютеров в ARPANET. Поддержание числовых адресов, называемых списком присвоенных номеров, было обработано Джоном Постелем в Институте информационных наук Университета Южной Калифорнии (ISI), команда которого тесно сотрудничала с НИИ.[1]

Адреса назначались вручную. Чтобы запросить имя хоста и адрес и добавить компьютер в главный файл, пользователи связывались с сетевым информационным центром (NIC) SRI, руководимым Элизабет Фейнлер, по телефону в рабочее время.

К началу 1980-х годов поддержание единой централизованной таблицы хостов стало медленным и громоздким, а развивающейся сети требовалась автоматическая система именования для решения технических и кадровых вопросов. Постел поставил перед собой задачу выработать компромисс между пятью конкурирующими предложениями для решения задачи, сформулированной Полом Мокапетрисом. Мокапетрис вместо этого создал концепцию иерархической системы доменных имен.

Рабочая группа IETF опубликовала оригинальные спецификации в RFC 882 и RFC 883 в ноябре 1983 года.

В 1984 году четыре студента UC Berkeley, Дуглас Терри, Марк Пейнтер, Дэвид Риггл и Сонгниан Чжоу, написали первую версию сервера имен BIND (Berkeley Internet Name Daemon). В 1985 году Кевин Данлэп из DEC существенно пересмотрел реализацию DNS. Майк Карел, Фил Альмквист и Пол Викси поддерживали BIND с тех пор. В начале 1990-х годов BIND был перенесен на платформу Windows NT. Он широко распространен, особенно в Unix-системах, и по-прежнему является наиболее широко используемым программным обеспечением DNS в Интернете.

В ноябре 1987 года были приняты спецификации DNS — RFC 1034 и RFC 1035. После этого были приняты сотни RFC, изменяющих и дополняющих DNS.

Первоначально проблемы безопасности не были основными соображениями при разработке программного обеспечения DNS или любого программного обеспечения для развёртывания в раннем Интернете, поскольку сеть не была открыта для широкой общественности. Однако рост Интернета в коммерческом секторе в 1990-х годах изменил требования к мерам безопасности для защиты целостности данных и аутентификации пользователей.

Несколько уязвимостей были обнаружены и использованы злоумышленниками. Одной из таких проблем является отравление кэша DNS, в котором данные распространяются на кэширующие преобразователи под предлогом того, что они являются авторитетным сервером происхождения, тем самым загрязняя хранилище данных потенциально ложной информацией и длительными сроками действия (время жизни). Впоследствии, запросы легитимных приложений могут быть перенаправлены на сетевые хосты, контролируемые злоумышленником.

DNS-ответы ранее не имели криптографической подписи, что давало возможность для множества вариантов атаки. Современные расширения системы безопасности доменных имен (DNSSEC) изменяют DNS, чтобы добавить поддержку криптографически подписанных ответов. Другие расширения, такие как TSIG, добавляют поддержку криптографической аутентификации между доверенными одноранговыми узлами и обычно используются для авторизации передачи зоны или операций динамического обновления.

Некоторые доменные имена могут использоваться для достижения эффектов спуфинга. Например, paypal.com и paypa1.com — это разные имена, но пользователи могут не различать их в графическом пользовательском интерфейсе в зависимости от выбранного шрифта пользователя. Во многих шрифтах буква l и цифра 1 выглядят очень похожими или даже идентичными. Эта проблема остро стоит в системах, которые поддерживают интернационализированные доменные имена, поскольку многие коды символов в ISO 10646 могут отображаться на типичных экранах компьютеров. Эта уязвимость иногда используется в фишинге.

Для подтверждения результатов DNS также могут использоваться такие методы, как обратный DNS с подтверждением прямых записей, но криптографически достоверными они не являются; при этом не учитывается вариант подмены маршрутной информации (англ. BGP hijacking).

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 имён. 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): вверху находится корневой домен (имеющий идентификатор «.»(точка)), ниже идут домены первого уровня (доменные зоны), затем — домены второго уровня, третьего и т. д. (например, для адреса ru.wikipedia.org. домен первого уровня — org, второго — wikipedia, третьего — ru). DNS позволяет не указывать точку корневого домена.
  • Поддомен (англ. subdomain) — подчинённый 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 определённому доменному имени, узлу в дереве имён), тип и поле данных, формат и содержание которого зависит от типа.
  • Зона — часть дерева доменных имён (включая
    ресурсные записи
    ), размещаемая как единое целое на некотором сервере доменных имён (DNS-сервере, см. ниже), а чаще — одновременно на нескольких серверах (см. ниже). Целью выделения части дерева в отдельную зону является передача ответственности (см. ниже) за соответствующий домен другому лицу или организации. Это называется делегированием (см. ниже). Как связная часть дерева, зона внутри тоже представляет собой дерево. Если рассматривать пространство имён DNS как структуру из зон, а не отдельных узлов/имён, тоже получается дерево; оправданно говорить о родительских и дочерних зонах, о старших и подчинённых. 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 подчинённых уровней без выделения их в дочерние зоны.
  • Делегирование — операция передачи ответственности за часть дерева доменных имён другому лицу или организации. За счёт делегирования в DNS обеспечивается распределённость 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.
  • Авторитетность (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).

Система DNS содержит иерархию DNS-серверов, соответствующую иерархии зон. Каждая зона поддерживается как минимум одним авторитетным сервером DNS (от англ. authoritative — авторитетный), на котором расположена информация о домене.

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.[2]

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, когда размер данных ответа превышает 512 байт, и для AXFR-запросов.

Рекурсия[править | править код]

Термином рекурсия в DNS обозначают алгоритм поведения DNS-сервера: выполнение от имени клиента полный поиск нужной информации во всей системе DNS, при необходимости обращаясь к другим DNS-серверам.

DNS-запрос может быть рекурсивным — требующим полного поиска, — и нерекурсивным (или итеративным) — не требующим полного поиска.

Аналогично — DNS-сервер может быть рекурсивным (умеющим выполнять полный поиск) и нерекурсивным (не умеющим выполнять полный поиск). Некоторые программы DNS-серверов, например, BIND, можно сконфигурировать так, чтобы запросы одних клиентов выполнялись рекурсивно, а запросы других — нерекурсивно.

При ответе на нерекурсивный запрос, а также при неумении или запрете выполнять рекурсивные запросы, DNS-сервер либо возвращает данные о зоне, за которую он ответственен, либо возвращает ошибку. Настройки нерекурсивного сервера, когда при ответе выдаются адреса серверов, которые обладают большим объёмом информации о запрошенной зоне, чем отвечающий сервер (чаще всего — адреса корневых серверов), являются некорректными, и такой сервер может быть использован для организации DoS-атак.

В случае рекурсивного запроса DNS-сервер опрашивает серверы (в порядке убывания уровня зон в имени), пока не найдёт ответ или не обнаружит, что домен не существует (на практике поиск начинается с наиболее близких к искомому DNS-серверов, если информация о них есть в кэше и не устарела, сервер может не запрашивать другие DNS-серверы).

Рассмотрим на примере работу всей системы.

Предположим, мы набрали в браузере адрес ru.wikipedia.org. Браузер ищет соответствие этого адреса IP-адресу в файле hosts. Если файл не содержит соответствия, то далее браузер спрашивает у сервера DNS: «какой IP-адрес у ru.wikipedia.org»? Однако сервер DNS может ничего не знать не только о запрошенном имени, но и даже обо всём домене wikipedia.org. В этом случае сервер обращается к корневому серверу — например, 198.41.0.4. Этот сервер сообщает — «У меня нет информации о данном адресе, но я знаю, что 204.74.112.1 является ответственным за зону org.» Тогда сервер DNS направляет свой запрос к 204.74.112.1, но тот отвечает «У меня нет информации о данном сервере, но я знаю, что 207.142.131.234 является ответственным за зону wikipedia.org.» Наконец, тот же запрос отправляется к третьему DNS-серверу и получает ответ — IP-адрес, который и передаётся клиенту — браузеру.

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 пустой ответ и код ошибки NXDOMAIN;
  • 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).

Иногда допускается, чтобы запрошенный сервер передавал рекурсивный запрос «вышестоящему» DNS-серверу и дожидался готового ответа.

При рекурсивной обработке запросов все ответы проходят через DNS-сервер, и он получает возможность кэшировать их. Повторный запрос на те же имена обычно не идёт дальше кэша сервера, обращения к другим серверам не происходит вообще. Допустимое время хранения ответов в кэше приходит вместе с ответами (поле TTL 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).

Обратный DNS-запрос[править | править код]

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.

Записи DNS, или ресурсные записи (англ. resource records, RR), — единицы хранения и передачи информации в DNS. Каждая ресурсная запись состоит из следующих полей[3]:

  • имя (NAME) — доменное имя, к которому привязана или которому «принадлежит» данная ресурсная запись,
  • 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[4],
  • TTL (Time To Live) — допустимое время хранения данной ресурсной записи в кэше неответственного DNS-сервера,
  • длина поля данных (RDLEN),
  • поле данных (RDATA), формат и содержание которого зависит от типа записи.

Наиболее важные типы DNS-записей:

  • Запись A (address record) или запись адреса связывает имя хоста с адресом протокола IPv4. Например, запрос A-записи на имя referrals.icann.org вернёт его IPv4-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 вернёт 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[5][6]) обратная DNS-запись или запись указателя связывает IP-адрес хоста с его каноническим именем. Запрос в домене in-addr.arpa на IP-адрес 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 вернёт 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.
  • SRV-запись (server selection) указывает на серверы для сервисов, используется, в частности, для Jabber и Active Directory.

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.

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.

Серверы имен:

Статьи[править | править код]

Документы RFC[править | править код]

  • RFC 1034 — Domain Names — Concepts and Facilities
  • RFC 1035 — Domain Names — Implementation and Specification
  • RFC 1912 — Common DNS Operational and Configuration Errors
  • RFC 1591 — Domain Name System Structure and Delegation
  • RFC 1713 — Tools for DNS Debugging
  • RFC 2606 — Reserved Top Level DNS Names

ru.wikipedia.org

Что такое DNS-сервер и для чего он нужен?

480 auto

Если спросить среднего пользователя интернета, что такое сайт, скорее всего, он назовёт, например, yandex.ru, mail.ru, google.com, facebook.com, …

В практическом смысле этого вполне достаточно: нашёл интересный сайт, сообщил знакомым его доменное имя (или проще, «адрес»).

Однако настоящим адресом доменное имя не является. Ну это примерно так же, как отправить письмо с надписью на конверте: «город Екатеринбург, Петру Иванову». Здесь дело даже не в том, что Петров Ивановых в Екатеринбурге может быть несколько (представим, что человек с таким именем там единственный). Проблема в том, что адресат может перемещаться, минимум, по городу, и вручить ему письмо будет крайне проблематично.

Но письма-то доставляют и получают! — Да, конечно. Потому что они отправляют по почтовым адресам. Например, «город Ленинград, 3-я улица Строителей, дом 25, квартира 12».

Почтовым адресом в интернете является IP-адрес, состоящий из четырёх чисел от 0 до 255, например, 74.125.131.100. Это — один из IP-адресов сайта google.com. Если в адресной строке вашего браузера ввести эти числа, вы окажетесь на портале google.com, точнее, на google.ru, куда вас автоматически перенаправят.

Почему «один из адресов», и какого типа бывают IP-адреса, пока оставим в стороне.

В интернете IP-адрес задаёт, на какой компьютер нужно доставить данные.

Вам что-то напоминает IP-адрес? — Мне он напоминает длинный номер мобильного телефона.

Телефонная книга

К сожалению, запоминать длинные телефонные номера непросто. Мы их вносим в свои записные книжки («контакты», по-мобильнофонному) и добавляем к ним понятные имена, например,

Пётр Иванов, +7-343-123-45-67.

В дальнейшем нам не потребуется помнить сам телефонный номер Петра, достаточно того, что этот номер записан в нашу телефонную книгу. Когда нам будет нужно позвонить Петру, мы найдём его в списке наших контактов даже не взглянув на его номер.

В интернете роль телефонной книги играет система доменных имён (DNS, Domain Name System). В ней хранится связь между относительно легко запоминаемым названием сайта и его трудно запоминаемым числовым адресом.

Правда, есть одно существенное отличие этой «интернет-книги» от телефонной. — Её ведёт не каждый знакомый Петра Иванова в отдельности, а он сам.

В частной телефонной книге можно написать: «Петя», «Пётр», «Петруша», «Петруха», «Петруня», «любимый», …, а в «телефонной интернет-книге» записи ведут сами владельцы сайтов, например:

Название домена Адрес
pyotr-ivanov.ru 123.123.123.123

Если кто-то пожелает посетить сайт Петра Иванова, в адресной строке браузера он наберёт: pyotr-ivanov.ru, а система доменных имён сообщит браузеру (точнее, компьютеру, на котором работает браузер), соответствующий IP-адрес, в нашем примере: 123.123.123.123. Компьютер, который находится по этому адресу, обработает запрос браузера и пришлёт ему данные, для отображения запрошенной страницы веб-сайта.

 

 

Теперь понятно, как используются доменные имена? — Однако ещё не рассказано, где хранятся записи о связях между доменными именами сайтов и IP-адресами компьютеров, на которых эти сайты размещены.

DNS-сервер

Он-то и служит телефонной книгой. Он хранит информацию о том, какому IP-адресу соответствует то или иное доменное имя. В интернете DNS-серверов очень много. У них двойная роль:

  • главная — «телефонная интернет-книга»;
  • дополнительная (но тоже важная) — кэширование записей других DNS-серверов.

Сначала несколько слов о кэшировании. Выяснять связь между названием сайта и его IP-адресом требуется при каждом обращении к этому веб-сайту. Если сайт, который вы хотите посетить, находится достаточно далеко, многочисленные запросы к далёкому первичному DNS-серверу могут отнять много времени и замедлить загрузку веб-страниц. Чтобы избежать задержек, ближайший к вашему компьютеру DNS-сервер (обычно находящийся у вашего интернет-провайдера), сохраняет сведения о ранее запрошенных IP-адресах, и при повторном обращении к тому же сайту он сообщит его адрес очень быстро, так как будет хранить его в своём кэше.

Но чтобы что-то кэшировать, нужно иметь источник кэшируемого. Таким источником служат первичные DNS-сервера, хранящие изначальные связи между доменами и их IP-адресами.

Для регистрации доменного имени достаточно его придумать. Но для того, чтобы оно начало «работать», вы должны сообщить регистратору доменное имя DNS-сервера, который будет хранить подробные данные о регистрируемом вами домене. Об этих данных будет сказано чуть позже.

Обычно используют два DNS-сервера: первичный и вторичный. Но их может быть и больше. Большее число DNS-серверов повышает надёжность доступа к вашему домену: если один окажется недоступен, ответит другой.

В реальном мире двух — вполне достаточно.

 

 

Многие регистраторы доменных имён и просто интернет-провайдеры предлагают использовать свои DNS-серверы в режиме платной услуги.

Хорошая новость: в облаке 1cloud услугу DNS-хостинга можно получить бесплатно! Достаточно быть клиентом этого публичного облака.

DNS-зона

Для дальнейшего понимания системы доменных имён нужно узнать, что такое DNS-зона.

Дело в том, что мы рассмотрели только один из вариантов связи между доменным именем и IP-адресом: один домен – один сайт – один адрес. Однако с конкретным доменным именем может быть связан не только веб-сайт, но и, например, почтовый сервер. И у них могут быть разные адреса.

 

 

Одному и тому же домену может соответствовать веб-сайт или почтовый сервер с несколькими IP-адресами, каждый. Их используют для повышения надёжности и производительности сайта или почтовой системы.

А ещё нужно вспомнить о возможных поддоменах, например,

mail.company.ru, ftp.company.ru, sklad.company.ru, …

Все необходимые связи между доменным именем и IP-адресами отражаются в специальном файле, расположенном на DNS-сервере. Содержимое этого файла называется описанием DNS-зоны, или просто DNS-зоной.

В ней могут присутствовать записи разных типов.

Тип записи Пояснение
A Адрес «сайта» соответствующего доменного имени
MX Адрес почтового сервера в соответствующем домене
CNAME Синоним описываемого домена.
Например, здесь можно указать, что доменное имя www.company.ru является синонимом доменного имени company.ru, и запросы по этому синониму будут перенаправляться на адрес основного доменного имени
NS Здесь указывается доменные имена DNS-серверов, обслуживающих описываемый домен.
Например, ns1.1cloud.ru и ns2.1cloud.ru
TXT Любое текстовое примечание

Это — не полный перечень возможных типов полей. Он был сокращён для упрощения ознакомительного изложения.

Дополнение

Как в любом деле, в правильном описании доменного имени есть свои детали и нюансы. В этой статье они опущены, чтобы не усложнять начальное знакомство с темой. Однако для общего кругозора уже сейчас следует добавить несколько важных фактов.

  • Выше была описана адресация по стандарту IPv4. Адрес в нём состоит из четырёх чисел. Такая адресация имеет ограничение числа обслуживаемых компьютеров: 4 294 967 296. Это много, но при нынешнем числе устройств, подключенных к интернету адресов стало не хватать.
    Для преодоления этого объективного лимита ввели новый стандарт: IPv6, по которому длина адреса увеличилась, и стало возможным адресовать намного, намного больше компьютеров. В DNS-зоне тип записи для такого адреса обозначается: AAAA.
  • Одному домену могут соответствовать несколько IP-адресов.
    Обычно такое назначение делается для повышения надёжности или быстродействия. Порядок выдачи IP-адреса из списка на запрос по доменному имени зависит от настроек DNS-сервера. Чаще всего адрес выдаётся в случайном порядке.
  • Одному IP-адресу может соответствовать несколько доменов.
    Строго говоря, это противоречит логике системы доменных имён, которая предполагает однозначную связь IP-адреса с соответствующим доменом. Однако, как было сказано ранее, 4-числовой IP-адрес стал дефицитным ресурсом, который уже достаточно давно стараются экономить.
    На практике такая экономия может выглядеть следующим образом. На компьютере размещают несколько не очень больших веб-сайтов с разными доменными именами, которым присвоен одинаковый IP-адрес. Веб-сервер, работающий на этом компьютере и обслуживающий эти сайты, получив запрос, анализирует домен, в который он пришёл, и направляет его на правильный сайт.
    Такая практика не позволяет обеспечить однозначность обратной связи IP-адреса с доменным именем, ведь в этом случае их несколько. Но позволяет экономить IP-адреса.
     

Заключение

Изложенный порядок на первый взгляд может показаться сложным. Однако он позволяет:

  • пользоваться доменными именами, которые запоминаются легче, чем числовые адреса;
  • повышать надёжность доступа к интернет-ресурсам путём использования для них нескольких компьютеров, разнесённых по сети;
  • увеличивать производительность интернет-ресурсов за счёт распределения нагрузки внутри группы обеспечивающих компьютеров;
  • перемещать прикладные компьютеры по интернету, не меняя их доменного адреса.

С учётом изложенного в этой статье, определим DNS кратко так.

DNS (Domain Name System) — это система доменных имён, которая связывает названия доменов с IP-адресами компьютеров, соответствующих этим доменам. Эта система включает в себя как регламентирующие документы, так множество DNS-серверов, работающих в интернете и сообщающих IP-адреса в ответ на запрос по доменным именам.

 

P.S. Еще немного материалов по теме DNS:

1cloud.ru

Пара слов о DNS / 1cloud.ru corporate blog / Habr

Являясь провайдером виртуальной инфраструктуры, компания 1cloud интересуется сетевыми технологиями, о которых мы регулярно рассказываем в своем блоге. Сегодня мы подготовили материал, затрагивающий тему доменных имен. В нем мы рассмотрим базовые аспекты функционирования DNS и вопросы безопасности DNS-серверов.

/ фото James Cridland CC

Изначально, до распространения интернета, адреса преобразовывались согласно содержимому файла hosts, рассылаемого на каждую из машин в сети. Однако по мере её роста такой метод перестал оправдывать себя – появилась потребность в новом механизме, которым и стала DNS, разработанная в 1983 году Полом Мокапетрисом (Paul Mockapetris).

Что такое DNS?


Система доменных имен (DNS) является одной из фундаментальных технологий современной интернет-среды и представляет собой распределенную систему хранения и обработки информации о доменных зонах. Она необходима, в первую очередь, для соотнесения IP-адресов устройств в сети и более удобных для человеческого восприятия символьных имен.

DNS состоит из распределенной базы имен, чья структура напоминает логическое дерево, называемое пространством имен домена. Каждый узел в этом пространстве имеет свое уникальное имя. Это логическое дерево «растет» из корневого домена, который является самым верхним уровнем иерархии DNS и обозначается символом – точкой. А уже от корневого элемента ответвляются поддоменые зоны или узлы (компьютеры).


Пространство имен, которое сопоставляет адреса и уникальные имена, может быть организовано двумя путями: плоско и иерархически. В первом случае имя назначается каждому адресу и является последовательностью символов без структуры, закрепленной какими-либо правилами. Главный недостаток плоского пространства имен – оно не может быть использовано в больших системах, таких как интернет, из-за своей хаотичности, поскольку в этом случае достаточно сложно провести проверку неоднозначности и дублирования.

В иерархическом же пространстве имен каждое имя составлено из нескольких частей: например, домена первого уровня .ru, домена второго уровня 1cloud.ru, домена третьего уровня panel.1cloud.ru и т. д. Этот тип пространства имен позволяет легко проводить проверки на дубликаты, и при этом организациям не нужно беспокоиться, что префикс, выбранный для хоста, занят кем-то другим – полный адрес будет отличаться.

Сопоставление имен


Давайте взглянем, как происходит сопоставление имен и IP-адресов. Предположим, пользователь набирает в строке браузера www.1cloud.ru и нажимает Enter. Браузер посылает запрос DNS-серверу сети, а сервер, в свою очередь, либо отвечает сам (если ответ ему известен), либо пересылает запрос одному из высокоуровневых доменных серверов (или корневому).

Затем запрос начинает свое путешествие – корневой сервер пересылает его серверу первого уровня (поддерживающего зону .ru). Тот – серверу второго уровня (1cloud) и так далее, пока не найдется сервер, который точно знает запрошенное имя и адрес, либо знает, что такого имени не существует. После этого запрос начинает движение обратно. Чтобы наглядно объяснить, как это работает, ребята из dnssimple подготовили красочный комикс, который вы можете найти по ссылке.

Также стоит пару слов сказать про процедуру обратного сопоставления – получение имени по предоставленному IP-адресу. Это происходит, например, при проверках сервера электронной почты. 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.

Кто управляет и поддерживает DNS-сервера?


Когда вы вводите адрес интернет-ресурса в строку браузера, он отправляет запрос на DNS-сервер отвечающий за корневую зону. Таких серверов 13 и они управляются различными операторами и организациями. Например, сервер a.root-servers.net имеет IP-адрес 198.41.0.4 и находится в ведении компании Verisign, а e.root-servers.net (192.203.230.10) обслуживает НАСА.

Каждый из этих операторов предоставляет данную услугу бесплатно, а также обеспечивает бесперебойную работу, поскольку при отказе любого из этих серверов станут недоступны целые зоны интернета. Ранее корневые DNS-серверы, являющиеся основой для обработки всех запросов о доменных именах в интернете, располагались в Северной Америке. Однако с внедрением технологии альтернативной адресации они «распространились» по всему миру, и фактически их число увеличилось с 13 до 123, что позволило повысить надёжность фундамента DNS.

Например, в Северной Америке находятся 40 серверов (32,5%), в Европе – 35 (28,5%), еще 6 серверов располагаются в Южной Америке (4,9%) и 3 – в Африке (2,4%). Если взглянуть на карту, то DNS-серверы расположены согласно интенсивности использования интернет-инфраструктуры.

Защита от атак


Атаки на DNS – далеко не новая стратегия хакеров, однако только недавно борьба с этим видом угроз стала принимать глобальный характер.

«В прошлом уже происходили атаки на DNS-сервера, приводящие к массовым сбоям. Как-то из-за подмены DNS-записи в течение часа для пользователей был недоступен известный всем сервис Twitter, – рассказывает Алексей Шевченко, руководитель направления инфраструктурных решений российского представительства ESET. – Но куда опаснее атаки на корневые DNS-сервера. В частности, широкую огласку получили атаки в октябре 2002 года, когда неизвестные пытались провести DDoS-атаку на 10 из 13 DNS-серверов верхнего уровня».

Протокол DNS использует для работы TCP- или UDP-порт для ответов на запросы. Традиционно они отправляются в виде одной UDP-датаграммы. Однако UDP является протоколом без установления соединения и поэтому обладает уязвимостями, связанными с подделкой адресов – многие из атак, проводимых на DNS-сервера, полагаются на подмену. Чтобы этому препятствовать, используют ряд методик, направленных на повышение безопасности.

Одним из вариантов может служить технология uRPF (Unicast Reverse Path Forwarding), идея которой заключается в определении того, может ли пакет с определенным адресом отправителя быть принят на конкретном сетевом интерфейсе. Если пакет получен с сетевого интерфейса, который используется для передачи данных, адресованных отправителю этого пакета, то пакет считается прошедшим проверку. В противном случае он отбрасывается.

Несмотря на то что, данная функция может помочь обнаружить и отфильтровать некоторую часть поддельного трафика, uRPF не обеспечивает полную защиту от подмены. uRPF предполагает, что прием и передача данных для конкретного адреса производится через один и тот же интерфейс, а это усложняет положение вещей в случае нескольких провайдеров. Более подробную информацию о uRPF можно найти здесь.

Еще один вариант – использование функции IP Source Guard. Она основывается на технологии uRPF и отслеживании DHCP-пакетов для фильтрации поддельного трафика на отдельных портах коммутатора. IP Source Guard проверяет DHCP-трафик в сети и определяет, какие IP-адреса были назначены сетевым устройствам.

После того как эта информация была собрана и сохранена в таблице объединения отслеживания DHCP-пакетов, IP Source Guard может использовать ее для фильтрации IP-пакетов, полученных сетевым устройством. Если пакет получен с IP-адресом источника, который не соответствует таблице объединения отслеживания DHCP-пакетов, то пакет отбрасывается.

Также стоит отметить утилиту dns-validator, которая наблюдает за передачей всех пакетов DNS, сопоставляет каждый запрос с ответом и в случае несовпадения заголовков уведомляет об этом пользователя. Подробная информация доступна в репозитории на GitHub.

Заключение


Система доменных имён разработана в еще 80-х годах прошлого века и продолжает обеспечивать удобство работы с адресным пространством интернета до сих пор. Более того, технологии DNS постоянно развиваются, например, одним из значимых нововведений недавнего времени стало внедрение доменных имен на национальных алфавитах (в том числе кириллический домен первого уровня.рф).

Постоянно ведутся работы по повышению надежности, чтобы сделать систему менее чувствительной к сбоям (стихийные бедствия, отключения электросети и т. д.), и это очень важно, поскольку интернет стал неотъемлемой частью нашей жизни, и «терять» его, даже на пару минут, совершенно не хочется.

Кстати, компания 1cloud предлагает своим пользователям VPS бесплатную услугу «DNS-хостинг» – инструмент, упрощающий администрирование ваших проектов за счет работы с общим интерфейсом для управления хостами и ссылающимися на них доменами.

О чем еще мы пишем:

habr.com

Как работает DNS (domain name system)?

Что такое DNS

DNS (domain name system) — это система, обеспечивающая работу привычных нам доменных имен сайтов. Связь между устройствами в сети Интернет осуществляется по IP адресам, например: «192.64.147.209». Однако, запомнить IP адреса сложно, поэтому были придуманы удобные для человека доменные имена, например: «google.com».

Компьютер / сервер не хранит таблицу соответствия доменов и их IP адресов. Точнее, не хранит всю таблицу, а временно запоминает данные для часто используемых доменов. Когда в браузере вводится домен сайта, компьютер автоматически узнает его IP адрес, и отправляет по нему запрос. Этот процесс называется «разрешение адреса домена» (domain resolving).

Разберемся, из чего состоит система DNS, и как она работает.

Как работает DNS

Система доменных имен состоит из следующих компонентов:

Иерархическая структура доменных имен:

  • Доменные зоны верхнего уровня (первого уровня) – например: «ru», «com», или «org». Они включают в себя все доменные имена, входящие в эту зону. В любую доменную зону может входить неограниченное количество доменов.
  • Доменные имена (доменные зоны второго уровня) – например: «google.com» или «yandex.ru». Т.к. система доменных имен является иерархичной, то «yandex.ru» можно также назвать поддоменом вышестоящей зоны «ru». Поэтому, правильнее указывать именно уровень домена. Однако, на практике, доменную зону любого уровня называют просто «доменом».
  • Поддомены (доменные зоны третьего уровня) – например: «api.google.com» или «mail.yandex.ru». Могут быть доменные зоны 4, 5 уровней и так далее.

Обратите внимание, что «www.gооgle.com» и «google.com» — это, фактически, разные домены. Надо не забывать указывать А-записи для каждого из них.

DNS сервер или NS (name server) сервер – поддерживает (обслуживает) доменные зоны, которые ему делегированы. Он непосредственно хранит данные о ресурсных записях для зоны. Например, что сервер, на котором находится сайт «example.ru», имеет IP адрес «1.1.1.1». DNS сервер отвечает на все запросы, касательной этих доменных зон. Если ему приходит запрос о домене, который ему не делегирован, то он спрашивает ответ у других DNS серверов.

DNS записи (ресурсные записи) – это набор записей о доменной зоне на NS сервере, которые хранят данные необходимые для работы DNS. На основании данных в этих записях, DNS сервер отвечает на запросы по домену. Список записей, и их значение, вы можете найти ниже. 

Корневые DNS сервера (на данный момент их 13 во всем мире) хранят данные о том, какие DNS сервера обслуживают зоны верхнего уровня.

DNS сервера доменных зон верхнего уровня — хранят информацию, какие NS сервера обслуживают тот или иной домен.

Для того, чтобы узнать IP адрес, домена компьютер / сервер обращается к DNS-серверу, который указан у него в сетевых настройках. Обычно, это DNS сервер Интернет провайдера. DNS сервер проверяет делегирован домен ему или нет. Если да, то сразу отвечает на запрос. Если нет, то запрашивает информацию о DNS сервере, обслуживающем этот домен, у корневого сервера, и затем у сервера доменных зон верхнего уровня. После этого, непосредственно делает запрос на NS сервер, обслуживающий этот домен, и транслирует ответ вашему компьютеру / серверу.

Кэширование данных используется на всех устройствах (компьютерах, северах, DNS серверах). То есть, они запоминают ответы на последние пришедшие к ним запросы. И когда приходит аналогичный запрос, они просто отвечают то же самое, что и в предыдущий раз. Например, если вы в браузере открыли сайт google.com  первый раз после включения, то компьютер сделает DNS запрос, а при последующих запросах будет брать данные, которые ему были присланы DNS сервером в первый раз. Таким образом, для популярных запросов не надо каждый раз проходить всю цепочку и генерировать запросы к NS серверам. Это значительно снижает нагрузку на них, и увеличивает скорость работы. Однако, как результат, обновление данных в системе DNS происходит не сразу. При изменении IP адреса домена, информацию об этом будет расходиться по сети Интернет от 1 до 24 часов.

Регистрация/выделение доменов

У каждой доменной зоны первого уровня есть своя организация, которая устанавливает правила выделения доменов и обеспечивает работу этой зоны. Например, для доменных зон RU, SU и РФ – это Координационный центр национального домена сети Интернет https://cctld.ru. Эти организации устанавливают правила работы и технические требования к регистраторам доменов.

Регистраторы доменов – это компании, которые непосредственно регистрируют новые домены в рамках доменной зоны первого уровня для конечных клиентов. Организуют техническое взаимодействие с реестром доменных имен. В их личном кабинете владелец домена настраивает, какой DNS сервер будет поддерживать домен.

Администратор домена (владелец) – лицо, которому непосредственно принадлежат права на доменное имя. Он может управлять доменом, от него регистратор принимает заявки на внесение изменений.

Делегирование домена – указание для него DNS серверов, которые будут его обслуживать.

Основные DNS записи

Существуют следующие основные DNS (ресурсные) записи:

А – содержит информацию об IPv4 адресе хоста (сервера) для домена. Например, 1.1.1.1.

ААА – содержит информацию об IPv6 адресе хоста (сервера) для домена. Например, 2001:0db8:11a3:09d7:1f34:8a2e:07a0:765d.

MX – содержит данные о почтовом сервере домена. При этом указывается именно имя почтового сервера, например mail.example.com. Т.к. у домена может быть несколько почтовых серверов, то для каждого из них указывает приоритет. Приоритет задается числом от 0 до 65535. При этом «0» — это самый высокий приоритет. Принято по умолчанию для первого почтового сервера указывать приоритет «10».

TXT – дополнительная информация о домене в виде произвольного текста. Максимальная длина 255 символов. 

SRV – содержит информацию об имени хоста и номере порта, для определенных служб / протоколов в соответствии с  RFC 2782 http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2782.txt. Содержит следующие поля:

  • _Service._Proto.Name ( Пример: _jabber._tcp.jabber ), где:
    • Service: название службы (пример: ldap, kerberos, gc и другие).
    • Proto: протокол, при помощи которого клиенты могут подключиться к данной службе (пример: tcp, udp).
    • Name: имя домена, в котором размещена данная служба.
  • Приоритет – также как для MX записи указывает приоритет для данного сервера. Задается числом от 0 до 65535. При этом «0» — это самый высокий приоритет.
  • Вес – Относительный вес для распределения нагрузки между серверами с одинаковым приоритетом. Задается целым числом.
  • Порт – номер порта, на котором располагается служба на данном сервере.
  • Назначение — доменное имя сервера, предоставляющего данную службу.

NS – имя DNS сервера, поддерживающего данный домен.

CNAME (каноническое имя хоста / canonical name) – используется для перенаправления на другое доменное имя. Например, имя сервера изменилось с example.com на new.com. В таком случае в поле «Alies» для записи cname надо указать — example.com, а в поле «Canonical name» — new.com. Таким образом, все запросы на example.com автоматически будут перенаправлены на new.com.

SOA – базовая запись о домене. В ней хранится само имя домена и время жизни данных о домене  — TTL. TTL (time-to-live) определяет какой период времени DNS сервер получив информацию о зоне будет хранить ее у себя в памяти (кэшировать). Рекомендуемое значение 86400 – 1 день. Значение указывается в секундах.

neoserver.ru

Давайте уже разберемся в DNS / Habr


Внимательный читатель найдет на этой картинке IPv6

Люди часто озадачены доменами. Почему мой сайт не работает? Почему эта хрень поломана, ничего не помогает, я просто хочу, чтобы это работало! Обычно, вопрошающий или не знает про DNS, или не понимает фундаментальных идей. Для многих DNS — страшная и непонятная штука. Эта статья — попытка развеять такой страх. DNS — это просто, если понять несколько базовых концепций.


Что такое DNS

DNS расшифровывается как Domain Name System. Это глобальное распределенное хранилище ключей и значений. Сервера по всему миру могут предоставить вам значение по ключу, а если им неизвестен ключ, то они попросят помощи у другого сервера.

Вот и все. Правда. Вы или ваш браузер запрашивает значение для ключа www.example.com, и получает в ответ 1.2.3.4.


Базовые штуки

Большой плюс DNS в том, что это публичная услуга, и можно потыкать в сервера если хочется разобраться. Давайте попробуем. У меня есть домен petekeen.net, который хостится на машине web01.bugsplat.info. Команды, используемые ниже, можно запустить из командной строки OS X (ой, то есть macOS, — прим. пер.).

Давайте взглянем на маппинг между именем и адресом:

$ dig web01.bugsplat.info

Команда dig это такой швейцарский армейский нож для DNS-запросов. Крутой, многофункциональный инструмент. Вот первая часть ответа:

; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> web01.bugsplat.info
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 51539
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

Здесь есть только одна интересная деталь: информация о самом запросе. Говорится, что мы запросили запись и получили ровно один ответ. Вот:

;; QUESTION SECTION:
;web01.bugsplat.info.       IN  A

dig по-умолчанию запрашивает A-записи. A это address (адрес), и это один из фундаментальных видов записей в DNS. A содержит один IPv4-адрес. Есть эквивалент для IPv6-адресов —  AAAA. Давайте взглянем на ответ:

;; ANSWER SECTION:
web01.bugsplat.info.    300 IN  A   192.241.250.244

Тут говорится, что у хоста web01.bugsplat.info. есть один адрес A192.241.250.244. Число 300 это TTL, или time to live (время жизни). Столько секунд можно держать значение в кэше до повторной проверки. Слово IN означает Internet. Так сложилось исторически, это нужно для разделения типов сетей. Подробнее об этом можно почитать в документе IANA’s DNS Parameters.

Оставшаяся часть ответа описывает сам ответ:

;; Query time: 20 msec
;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1)
;; WHEN: Fri Jul 19 20:01:16 2013
;; MSG SIZE  rcvd: 56

В частности, здесь говорится, как долго сервер откликался, какой у сервера IP-адрес (192.168.1.1), на какой порт стучался dig  (53, DNS-порт по-умолчанию), когда запрос был завершен и сколько байтов было в ответе.

Как видите, при обычном DNS-запросе происходит куча всего. Каждый раз, когда вы открываете веб-страницу, браузер делает десятки таких запросов, в том числе для загрузки всех внешних ресурсов вроде картинок и скриптов. Каждый ресурс отвечает за минимум один новый DNS-запрос, и если бы DNS не был рассчитан на сильное кэширование, то трафика генерировалось бы очень много.

Но в этом примере не видно, что DNS-сервер 192.168.1.1 связался с кучей других серверов чтобы ответить на простой вопрос: «куда указывает адрес web01.bugsplat.info?». Давайте запустим трейс чтобы узнать о всей возможной цепочке, которую пришлось бы пройти dig‘у, если бы информация не был закэширована:

$ dig +trace web01.bugsplat.info

; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> +trace web01.bugsplat.info
;; global options: +cmd
.           137375  IN  NS  l.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  m.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  a.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  b.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  c.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  d.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  e.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  f.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  g.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  h.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  i.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  j.root-servers.net.
.           137375  IN  NS  k.root-servers.net.
;; Received 512 bytes from 192.168.1.1#53(192.168.1.1) in 189 ms

info.           172800  IN  NS  c0.info.afilias-nst.info.
info.           172800  IN  NS  a2.info.afilias-nst.info.
info.           172800  IN  NS  d0.info.afilias-nst.org.
info.           172800  IN  NS  b2.info.afilias-nst.org.
info.           172800  IN  NS  b0.info.afilias-nst.org.
info.           172800  IN  NS  a0.info.afilias-nst.info.
;; Received 443 bytes from 192.5.5.241#53(192.5.5.241) in 1224 ms

bugsplat.info.      86400   IN  NS  ns-1356.awsdns-41.org.
bugsplat.info.      86400   IN  NS  ns-212.awsdns-26.com.
bugsplat.info.      86400   IN  NS  ns-1580.awsdns-05.co.uk.
bugsplat.info.      86400   IN  NS  ns-911.awsdns-49.net.
;; Received 180 bytes from 199.254.48.1#53(199.254.48.1) in 239 ms

web01.bugsplat.info.    300 IN  A   192.241.250.244
bugsplat.info.      172800  IN  NS  ns-1356.awsdns-41.org.
bugsplat.info.      172800  IN  NS  ns-1580.awsdns-05.co.uk.
bugsplat.info.      172800  IN  NS  ns-212.awsdns-26.com.
bugsplat.info.      172800  IN  NS  ns-911.awsdns-49.net.
;; Received 196 bytes from 205.251.195.143#53(205.251.195.143) in 15 ms

Информация выводится в иерархической последовательности. Помните как dig вставил точку . после хоста, web01.bugsplat.info? Так вот, точка . это важная деталь, и она означает корень иерархии.

Корневые DNS-сервера обслуживаются различными компаниями и государствами по всему миру. Изначально их было мало, но интернет рос, и сейчас их 13 штук. Но у каждого из серверов есть десятки или сотни физических машин, которые прячутся за одним IP.

Итак, в самом верху трейса находятся корневые сервера, каждый определен с помощью NS-записи. NS-запись связывает доменное имя (в данном случае, корневой домен) с DNS-сервером. Когда вы регистрируете доменное имя у регистратора типа Namecheap или Godaddy, они создают NS-записи для вас.

В следующем блоке видно, как dig выбрал случайный корневой сервер, и запросил у него A-запись для web01.bugsplat.info. Видно только IP-адрес корневого сервера (192.5.5.241). Так какой именно корневой сервер это был? Давайте узнаем!

$ dig -x 192.5.5.241

; <<>> DiG 9.8.3-P1 <<>> -x 192.5.5.241
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 2862
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;241.5.5.192.in-addr.arpa.  IN  PTR

;; ANSWER SECTION:
241.5.5.192.in-addr.arpa. 3261  IN  PTR f.root-servers.net.

Флаг -x заставляет dig провести обратный поиск по IP-адресу. DNS отвечает записью PTR, которая соединяет IP и хост, в данном случае — f.root-servers.net.

Возвращаясь к нашему начальному запросу: корневой сервер F вернул другой набор NS-серверов. Он отвечает за домен верхнего уровня infodig запрашивает у одного из этих серверов запись A для web01.bugsplat.info, и получает в ответ еще один набор NS-серверов, и потом запрашивает у одного из этих серверов запись A для web01.bugsplat.info.. И, наконец, получает ответ!

Уф! Сгенерировалось бы много трафика, но почти все эти записи были надолго закэшированы каждым сервером в цепочке. Ваш компьютер тоже кэширует эти данные, как и ваш браузер. Чаще всего DNS-запросы никогда не доходят до корневых серверов, потому что их IP-адреса почти никогда не изменяются («Наверно все таки речь идет о большом TTL для записей в их базе. Если у DNS сервера IP адрес вообще ни разу не изменялся, то это не означает, что его база навечно закеширована» — прим. от rrrav). Домены верхнего уровня comnetorg, и т.д. тоже обычно сильно закэшированы.


Другие типы

Есть еще несколько типов, о которых стоит знать. Первый это MX. Он соединяет доменное имя с одним или несколькими почтовыми серверами. Электронная почта настолько важна, что у нее есть свой тип DNS-записи. Вот значения MX для petekeen.net:

$ dig petekeen.net mx

; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> petekeen.net mx
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 18765
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;petekeen.net.          IN  MX

;; ANSWER SECTION:
petekeen.net.       86400   IN  MX  60 web01.bugsplat.info.

;; Query time: 272 msec
;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1)
;; WHEN: Fri Jul 19 20:33:43 2013
;; MSG SIZE  rcvd: 93

Заметьте, что MX-запись указывает на имя, а не на IP-адрес.

Еще один тип, который вам скорее всего знаком, это CNAME. Расшифровываетя как Canonical Name (каноническое имя). Он связывает одно имя с другим. Давайте посмотрим на ответ:

$ dig www.petekeen.net

; <<>> DiG 9.7.6-P1 <<>> www.petekeen.net
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 16785
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;www.petekeen.net.      IN  A

;; ANSWER SECTION:
www.petekeen.net.   86400   IN  CNAME   web01.bugsplat.info.
web01.bugsplat.info.    300 IN  A   192.241.250.244

;; Query time: 63 msec
;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1)
;; WHEN: Fri Jul 19 20:36:58 2013
;; MSG SIZE  rcvd: 86

Сразу видно, что мы получили два ответа. Первый говорит, что www.petekeen.net указывает на web01.bugsplat.info. Второй возвращает запись A для того сервера. Можно считать, что CNAME это псевдоним (или алиас) для другого сервера.


Что не так с CNAME

Записи CNAME очень полезны, но есть важный момент: если есть CNAME с каким-то именем, то нельзя создать другую запись с таким же именем. Ни MX, ни A, ни NS, ничего.

Причина в том, что DNS производит замену таким образом, что все записи того места, куда указывает CNAME, также валидны для CNAME. В нашем примере, записи у www.petekeen.net и web01.bugsplat.info будут совпадать.

Поэтому нельзя делать CNAME на корневом домене вроде petekeen.net, потому что обычно там нужны другие записи, например, MX.


Запросы к другим серверам

Давайте представим, что конфигурация DNS испорчена. Вам кажется, что вы исправили проблему, но не хотите ждать когда обновится кэш чтобы удостовериться. С помощью dig можно сделать запрос к публичному DNS-серверу вместо своего дефолтного, вот так:

$ dig www.petekeen.net @8.8.8.8

Символ @ с IP-адресом или хостом заставляет dig прозводить запрос к указанному серверу через порт по-умолчанию. Можно использовать публичный DNS-сервер Гугла или почти-публичный-сервер Level 3 по адресу 4.2.2.2.


Типичные ситуации

Давайте рассмотрим типичные ситуации, знакомые многим веб-разработчикам.


Редирект домена на www

Часто нужно сделать редирект домена iskettlemanstillopen.com на www.iskettlemanstillopen.com. Регистраторы типа Namecheap или DNSimple называют это URL Redirect. Вот пример из админки Namecheap:

Символ @ означает корневой домен iskettlemanstillopen.com. Давайте посмотрим на запись A у этого домена:

$ dig iskettlemanstillopen.com
;; QUESTION SECTION:
;iskettlemanstillopen.com.  IN  A

;; ANSWER SECTION:
iskettlemanstillopen.com. 500   IN  A   192.64.119.118

Этот IP принадлежит Namecheap’у, и там крутится маленький веб-сервер, который просто делает перенаправление на уровне HTTP на адрес http://www.iskettlemanstillopen.com:

$ curl -I iskettlemanstillopen.com
curl -I iskettlemanstillopen.com
HTTP/1.1 302 Moved Temporarily
Server: nginx
Date: Fri, 19 Jul 2013 23:53:21 GMT
Content-Type: text/html
Connection: keep-alive
Content-Length: 154
Location: http://www.iskettlemanstillopen.com/

CNAME для Heroku или Github

Взгляните на скриншот выше. На второй строке там CNAME. В этом случае www.iskettlemanstillopen.com указывает на приложение, запущенное на Heroku.

$ heroku domains
=== warm-journey-3906 Domain Names
warm-journey-3906.herokuapp.com
www.iskettlemanstillopen.com

С Github похожая история, но там нужно создать специальный файл в корне репозитория, и назвать его CNAME. См. документацию.


Wildcards

Большинство DNS-серверов поддерживают шаблоны (wildcards). Например, есть wildcard CNAME для *.web01.bugsplat.info указывает на web01.bugsplat.info. Тогда любой хост на web01 будет указывать на web01.bugsplat.info и не нужно создавать новые записи:

$ dig randomapp.web01.bugsplat.info

;; QUESTION SECTION:
;randomapp.web01.bugsplat.info. IN  A

;; ANSWER SECTION:
randomapp.web01.bugsplat.info. 300 IN CNAME web01.bugsplat.info.
web01.bugsplat.info.    15  IN  A   192.241.250.244

Заключение

Надеюсь, теперь у вас есть базовое понимание DNS. Все стандарты описаны в документах:


Есть еще пара интересных RFC, в том числе 4034, который описывает стандарт DNSSEC и 5321, который описывает взаимосвязь DNS и email. Их интересно почитать для общего развития.

habr.com

DNS сервер BIND (теория) / Habr

Основная цель DNS — это отображение доменных имен в IP адреса и наоборот — IP в DNS. В статье я рассмотрю работу DNS сервера BIND (Berkeley Internet Name Domain, ранее: Berkeley Internet Name Daemon), как сАмого (не побоюсь этого слова) распространенного. BIND входит в состав любого дистрибутива UNIX. Основу BIND составляет демон named, который для своей работы использует порт UDP/53 и для некоторых запросов TCP/53.
Основные понятия Domain Name System

Исторически, до появления доменной системы имен роль инструмента разрешения символьных имен в IP выполнял файл /etc/hosts, который и в настоящее время играет далеко не последнюю роль в данном деле. Но с ростом количества хостов в глобальной сети, отслеживать и обслуживать базу имен на всех хостах стало нереально затруднительно. В результате придумали DNS, представляющую собой иерархическую, распределенную систему доменных зон. Давайте рассмотрим структуру Системы Доменных Имён на иллюстрации:


Доменная структура DNS представляет собой древовидную иерархию, состоящую из узлов, зон, доменов, поддоменов и др. элементов, о которых ниже пойдет речь. «Вершиной» доменной структуры является корневая зона. Настройки корневой зоны расположены на множестве серверов/зеркал, размещенных по всему миру и содержат информацию о всех серверах корневой зоны, а так же отвечающих за домены первого уровня (ru, net, org и др). Информация о серверах корневой зоны расположена на данном сайте корневых серверов. Настройки корневой зоны всегда доступны тут. Серверы корневой зоны обрабатывают и отвечают на запросы, выдавая информацию только о доменах первого уровня (то есть отвечают на любые запросы, как на нерекурсивные)! Итак, уже много раз повторилось слово зона. Пора этот термин объяснить.

Зона — это любая часть дерева системы доменных имен, размещаемая как единое целое на некотором DNS-сервере. Зону, для бОльшего понимания, можно назвать «зоной ответственности». Целью выделения части дерева в отдельную зону является передача ответственности (Делегирование) за эту ветвь другому лицу или организации. На иллюстрации, примеры зон выделены синим градиентом (зона name., зона k-max.name. со всем подчиненными ресурсами, www.openoffice.org со всем подчиненными поддоменами и ресурсами). На иллюстрации выделены не все зоны, а лишь некоторые для общего понимания и представления. В каждой зоне имеется, по крайней мере, один авторитетный сервер DNS, который хранит ВСЮ информацию о зоне, за которую он отвечает.

Домен — это именованная ветвь или поддерево в дереве имен DNS, то есть это определенный узел, включающий в себя все подчиненные узлы. Следующая цитата из книги Linux Network Administrators Guide хорошо проясняет картину относительно разницы между зоной и доменом:

Таким образом, пространство имен раздроблено на зоны ( zones), каждая из которых управляется своим доменом. Обратите внимание на различие между зоной (zone) и доменом (domain): домен groucho.edu затрагивает все машины в университете Groucho Marx, в то время как зона groucho.edu включает только хосты, которые работают в непосредственно компьютерном центре, например в отделе математики. Хост в отделе физики принадлежат другой зоне, а именно physics.groucho.edu.

Каждый узел в иерархии DNS отделен от своего родителя точкой. Если провести аналогию с файловой системой Linux, система доменных имен имеет похожую структуру, за тем исключением, что разделитель в файловой системе — слэш, а в DNS — точка. А так же DNS адрес читается справа налево (от корневого домена к имени хоста) в отличии от пути в файловой системе Linux. Доменное имя начинается с точки (корневого домена) и проходит через домены первого, второго и если нужно третьего и т.д. уровней и завершается именем хоста. Т.о. доменное имя полностью отражает структуру иерархии DNS. Часто (я бы сказал — всегда в повседневной жизни), последняя точка (обозначение корневого домена) в доменном имени опускается (то есть в браузере мы вводим не k-max.name., а k-max.name). Итак, разобрав структуру доменного имени, мы незаметно подошли к понятию FQDN.

FQDN (англ. Fully Qualifed Domain Name, полностью определённое имя домена) — это имя домена, однозначно определяющее доменное имя и включающее в себя имена всех родительских доменов иерархии DNS, в том числе и корневого. Своеобразный аналог абсолютного пути в файловой системе. Давайте разберем вышесказанное на примере имени домена mail.k-max.name:

mail.k-max.name.
 |     |  |  | |
 |     |  |  | +-корневой домен
 |     |  |  +---домен первого уровня
 |     |  +------точка, разделяющая домены/части FQDN
 |     +---------домен второго уровня
 +---------------поддомен/домен третьего уровня, возможно - имя хоста

Различие между FQDN и обычным доменным (неFQDN) именем появляется при именовании доменов второго, третьего (и т. д.) уровня. Для получения FQDN требуется обязательно указать в доменном имени домены более высокого уровня (например, mail является доменным именем, однако FQDN имя выглядит как mail.k-max.name.). Максимальный размер FQDN — 255 байт, с ограничением в 63 байта на каждое имя домена.

Поддомены, коротко говоря, это — подчиненные домены. По большому счету, все домены в интернете являются подчиненными за исключением корневого. Например домен k-max является поддоменом домена name, а name, в свою очередь — поддоменом корневого домена.

Итак, на схеме выше мы рассмотрели корневой домен, следующим в иерархии идут домены первого/верхнего уровня, они же TLD, они же Top-Level Domain. К данным доменам относятся национальные домены (ru., ua. и др) и общие домены (com., net., и др). Существуют так же специализированные домены, которые не опубликованы в системе DNS, но используются программами (домен .onion используется анонимной сетью Tor для перехвата и последующей маршрутизации обращений к скрытым сервисам этой сети). Еще есть т.н. зарезервированные доменные имена, определенные в 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. К таким именам относятся например example.com, example.org и example.net, а также test, invalid и др. Ниже по иерархии, как видно, идут домены третьего уровня и т.д. Заканчивается доменная иерархия — именами хостов, которые задаются соответствующими ресурсными записями или хостовыми записями.

Ресурсные записи

Ресурсная запись — это то, собственно ради чего в конечном счете и существует DNS. Ресурсная запись — это единица хранения и передачи информации в DNS. Каждая такая запись несет в себе информацию соответствия какого-то имени и служебной информации в DNS, например соответствие имени домена — IP адреса.
Запись ресурса состоит из следующих полей:

  • имя (NAME) — доменное имя, к которому привязана или которому «принадлежит» данная ресурсная запись, либо IP адрес. При отсутствии данного поля, запись ресурса наследуется от предыдущей записи.
  • Time To Live (TTL) — дословно «время жизни» записи, время хранения записи в кэше DNS (после указанного времени запись удаляется), данное поле может не указываться в индивидуальных записях ресурсов, но тогда оно должно быть указано в начале файла зоны и будет наследоваться всеми записями.
  • класс (CLASS) — определяет тип сети, (в 99,99% случаях используется IN (что обозначает — Internet). Данное поле было создано из предположения, что DNS может работать и в других типах сетей, кроме TCP/IP)
  • тип (TYPE) — тип записи синтаксис и назначение записи
  • данные (DATA) — различная информация, формат и синтаксис которой определяется типом.

При этом, возможно использовать следующие символы:
  • ;   —  Вводит комментарий
  • #  —  Также вводит комментарии (только в версии BIND 4.9)
  • @  — Имя текущего домена
  • ( )    — Позволяют данным занимать несколько строк
  • *    — Метасимвол (только в поле имя)

Со всем набором ресурсных записей можно ознакомиться в wikipedia. Наиболее часто применяемые ресурсные записи следующими (далее, мы обязательно рассмотрим их на практике):
  • A — (address record/запись адреса) отображают имя хоста (доменное имя) на адрес IPv4. Для каждого сетевого интерфейса машины должна быть сделана одна A-запись. Например, следующая запись отображает доменное имя k-max.name. в IPv4 адрес хоста 81.177.139.65 (поле NAME k-max.name., поле TTL 86400, поле CLASS IN, поле DATA 81.177.139.65):
    k-max.name.             86400   IN      A       81.177.139.65
  • AAAA (IPv6 address record) аналогична записи A, но для IPv6.
  • CNAME (canonical name record/каноническая запись имени (псевдоним)) — отображает алиас на реальное имя (для перенаправления на другое имя), например, следующая запись задает алиас ftp для хоста www.k-max.name.:
    ftp             86400   IN      CNAME       www.k-max.name.
  • MX (mail exchange) — указывает хосты для доставки почты, адресованной домену. При этом поле NAME указывает домен назначения, поля TTL, CLASS — стандартное значение, поле TYPE принимает значение MX, а поле DATA указывает приоритет и через пробел — доменное имя хоста, ответственного за прием почты. Например, следующая запись показывает, что для домена k-max.name направлять почту сначала на mx.k-max.name, затем на mx2.k-max.name, если с mx.k-max.name возникли какие-то проблемы. При этом, для обоих MX хостов должны быть соответствующие A-записи:
    k-max.name.             17790   IN      MX      10 mx.k-max.name.
    k-max.name.             17790   IN      MX      20 mx2.k-max.name.
  • NS (name server/сервер имён) указывает на DNS-сервер, обслуживающий данный домен. Вернее будет сказать — указывают сервера, на которые делегирован данный домен. Если записи NS относятся к серверам имен для текущей зоны, доменная система имен их практически не использует. Они просто поясняют, как организована зона и какие машины играют ключевую роль в обеспечении сервиса имен. Например, зону name. обслуживают следующие NS:
    name.                   5772    IN      NS      l6.nstld.com.
    name.                   5772    IN      NS      m6.nstld.com.
    name.                   5772    IN      NS      c6.nstld.com.
    name.                   5772    IN      NS      j6.nstld.com.
    ......

    зону k-max.name обслуживают:
    k-max.name.             1577    IN      NS      ns2.jino.ru.
    k-max.name.             1577    IN      NS      ns1.jino.ru.
  • PTR (pointer) — отображает IP-адрес в доменное имя (о данном типе записи поговорим ниже в разделе обратного преобразования имен).
  • SOA (Start of Authority/начальная запись зоны) — описывает основные/начальные настройки зоны, можно сказать, определяет зону ответственности данного сервера. Для каждой зоны должна существовать только одна запись SOA и она должна быть первая. Поле Name содержит имя домена/зоны, поля TTL, CLASS — стандартное значение, поле TYPE принимает значение SOA, а поле DATA состоит из нескольких значений, разделенных пробелами: имя главного DNS (Primary Name Server), адрес администратора зоны, далее в скобках — серийный номер файла зоны (Serial number). При каждом внесении изменений в файл зоны данное значение необходимо увеличивать, это указывает вторичным серверам, что зона изменена, и что им необходимо обновить у себя зону. Далее — значения таймеров (Refresh — указывает, как часто вторичные серверы должны опрашивать первичный, чтобы узнать, не увеличился ли серийный номер зоны, Retry — время ожидания после неудачной попытки опроса, Expire — максимальное время, в течение которого вторичный сервер может использовать информацию о полученной зоне, Minimum TTL — минимальное время, в течение которого данные остаются в кэше вторичного сервера). Ниже в примере приведено 2 одинаковые записи SOA (хотя вторая и записана в несколько строк), но они одинаковы по значению и формат записи второй более понятен в силу его структурированности:
    k-max.name.             86400   IN      SOA     ns1.jino.ru. hostmaster.jino.ru. 2011032003 28800 7200 604800 86400
    k-max.name.             86400   IN      SOA     ns1.jino.ru. hostmaster.jino.ru. (
                                                      2011032003 ; serial (серийный номер)
                                                      28800 ; refresh (обновление)
                                                      7200 ; retry (повторная попытка)
                                                      604800 ; expire (срок годности)
                                                      86400) ; minimum TTL (минимум)
  • SRV (server selection) — указывают на сервера, обеспечивающие работу тех или иных служб в данном домене (например  Jabber и Active Directory).

Давайте рассмотрим, что есть Делегирование. Делегирование (корректнее сказать делегирование ответственности) — это операция передачи ответственности за часть дерева доменных имен (зону) другому лицу или организации. За счет делегирования, в DNS обеспечивается распределенность администрирования и хранения зон. Технически, делегирование заключается в выделении какой-либо части дерева в отдельную зону, и размещении этой зоны на DNS-сервере, принадлежащем другому лицу или организации. При этом, в родительскую зону включаются «склеивающие» ресурсные записи (NS и А), содержащие указатели на авторитативные DNS-сервера дочерней зоны, а вся остальная информация, относящаяся к дочерней зоне, хранится уже на DNS-серверах дочерней зоны. Например, на иллюстрации корневой домен делегирует полномочия серверам отвечающим за TLD, TLD же в свою очередь, делегируют полномочия управления зонами — серверам второго уровня, иногда на этом цепочка заканчивается, но бывает, что делегирование простирается до 4 и даже 5 уровней.

Для бОльшего понимания, приведу пример. Делегирование управления поддоменом k-max.name другому лицу (в моем случае — хостеру) приводит к созданию новой зоны, которая администрируется независимо от остального пространства имен (независимо от вышестоящего name.). Зона k-max.name после делегирования полномочий теперь не зависит от name. и может содержать все (вернее сказать — любые имена, которые я захочу) доменные имена, которые заканчиваются на *.k-max.name. С другой стороны, зона name. содержит только доменные имена, оканчивающиеся на *.name., но не входящие в делегированные этой зоны, такие, например, как k-max.name или a-lab.name или любая другая. k-max.name может быть поделен на поддомены с именами вроде mail.k-max.name, ftp.k-max.name и некоторые из этих поддоменов могут быть выделены в самостоятельные зоны, и ответственность за данные зоны может так же быть делегирована. Если ftp.k-max.name будет являться самостоятельной зоной, то зона k-max.name не будет содержать доменные записи, которые заканчиваются на *.ftp.k-max.name.

Т.о. после делегирования ответственности, информация хранимая делегирующей зоной уже не включает информацию по делегированному поддомену и его ресурсным записям хостов, а хранит информацию о серверах имен, являющихся для делегируемого поддомена авторитативными. Это и есть «склеивающие» записи, о чем я выше уже говорил. В таком случае, если у DNS-сервера родительского домена запрашиваются данные об адресе, принадлежащем делегированному поддомену, в ответ предоставляется список DNS-серверов, которые обладают соответствующей информацией.

Серверы DNS

Выше, при рассмотрении типов ресурсных записей я упоминал о первичном и вторичном сервере. Кроме данных типов, существует еще один тип — кэширующий.

Главный сервер DNS (он же первичный, он же master, он же primary) — это авторитетный сервер (иногда называют — авторитативный, как правильнее называть — не знаю), который хранит главную копию файла данных зоны, сопровождаемую администратором системы.

Вторичный сервер — тоже является авторитетным, но он копирует главный файл зоны с первичного сервера. Отличие главного от вторичного лишь в том, что главный загружает свою информацию из конфигурационных файлов зоны, а вторичный — загружает (получает) настройки зон — с главного сервера. Вторичный DNS может получать свои данные и от другого вторичного сервера. Любой запрос относительно хоста в пределах зоны, за которую отвечает авторитетный сервер, будет в конце концов передан одному из этих серверов (главному или вторичному). Вторичных серверов может быть сколько угодно много. В зависимости от настроек, главный сервер может посылать вторичному сигнал о изменении зоны, при этом вторичный, получив сигнал производит копирование. Данное действие называется трансфер зоны (zone transfer). Существует два механизма копирования зоны: полное копирование (AXFR) и инкрементальное (incremental) копирование зоны (IXFR).

Кэширующие серверы НЕ АВТОРИТЕТНЫ, данные серверы хранят в памяти (кэше), ответы на предыдущие запросы, если данный сервер получил запрос, то он сначала просматривает информацию в кэше, и если в кэше не оказалось необходимого ответа, то отправляет запрос вышестоящему серверу DNS.

Возможно так же настроить DNS в режиме stels (т.н. невидимый), информацию о данном сервере невозможно получить используя прямые запросы. Это может быть полезно для организации primary сервера в защищенной среде и тем самым оградить зону от атак на зону.

Клиенты DNS (resolver)

Как же программы на конечных машинах знают куда и в каком виде посылать запросы DNS? Они этого не знают. Для разрешения имен и IP адресов клиентскими приложениями используется библиотека Resolver. Это не какое-то специальное приложение, это функциональность системы (ядра). Т.о. приложения посылают системные вызовы gethostbyname(2) и gethostbyaddr(2), а ядро уже на основании настроек в файле /etc/nsswitch.conf определяет по какому пути ему далее действовать. Данный файл определяет какие сервисы (будь то файл /etc/hosts или DNS) и в каком порядке использовать. В ранних версиях библиотеки Linux — libc, использовался файл /etc/host.conf. Вот фрагмент файла, который нас интересует:
[email protected]:~# cat /etc/nsswitch.conf
......
hosts:          files dns
networks:       files

Две строки данного фрагмента указывают ядру производить преобразование имен хостов в IP (строка hosts: files dns) сначала из файла hosts, затем силами DNS, а так же преобразование имен сетей в IP (строка networks: files) с помощью файла /etc/network.Возможны так же параметры nis или nisplu, определяющие использовать Network Information System (NIS) чтобы найти адрес. Порядок, в котором перечислены сервисы, определяет последовательность их опроса.
Если согласно /etc/nsswitch.conf запрос отправляется DNS, то используются настройки из файла /etc/resolv.conf, который определяет какие серверы DNS использовать. Вот типичный пример файла /etc/resolv.conf:
[email protected]:~# cat /etc/resolv.conf
nameserver 192.168.1.1
nameserver 192.168.1.2
domain  examle.com

Директива nameserver определяет адрес сервера доменных имен, который будет выполнять рекурсивные запросы resolver. В данном файле указано использовать север имен сначала 192.168.1.1 затем, если первый не смог обработать запрос, 192.168.1.2. Рекомендуется не использовать более 3х параметров nameserver. Если опция nameserver не задана, то резолвер попытается соединиться с сервером на локальном хосте. Параметр domain определяет заданное по умолчанию имя домена, которое будет подставлено, когда DNS не удастся найти имя хоста. Существует так же опция search, которая задает дополнительные домены, в которых необходимо произвести поиск и разрешение имени хоста. Опции search и domain нельзя использовать совместно.

Кроме кэша на ДНС сервере, существуют кэши интернет-браузеров, кэши резолверов. Довольно прозрачную картину предоставляет Wikipedia:

Запросы DNS

В DNS имеются следующие типы запросов: итеративный (он же прямой), обратный и рекурсивный.

Итеративный (он же прямой, он же нерекурсивный) запрос посылает доменное имя DNS серверу и просит вернуть либо IP адрес этого домена, либо имя DNS сервера, авторитативного для этого домена. При этом, сервер DNS не опрашивает другие серверы для получения ответа. Так работают корневые и TLD серверы.

Рекурсивный запрос посылает DNS серверу доменное имя и просит возвратить IP адрес запрошенного домена. При этом сервер может обращаться к другим DNS серверам.

Обратный запрос посылает IP  и просит вернуть доменное имя.

Любой DNS-server должен отвечать на итеративные запросы. Возможно настроить DNS отвечать и на рекурсивные запросы. Если DNS не настроен отвечать на рекурсивные запросы, он обрабатывает их как итеративные.

Обычно, провайдер выдает в локальной сети стоит DNS-сервер, обрабатывающий рекурсивные запросы, а так же, скорее всего, он настроен на кэширование запросов, что экономит трафик и снижает нагрузку на сеть. Схему взаимодействия клиента и DNS серверов можно представить следующей картинкой:

Давайте разберем, что тут нарисовано по шагам:

  1. Клиент (браузер, почтовая программа, либо любое другое приложение) отправляет запрос резолверу, резолвер на основании указанных конфигов определяет адрес настроенного сервера имен.
  2. Резолвер посылает запрос указанному серверу имен.
  3. Сервер имен принимает данный рекурсивный запрос и, т.к. не имеет информации ни о домене, ни, возможно, даже о зоне name., отправляет рекурсивный (или нерекурсивный в зависимости от настроек) запрос серверу, отвечающему за корневую зону.
  4. Сервер корневой зоны не обрабатывает рекурсивные запросы, в результате обрабатывает данный запрос как итеративный и возвращает имя и адрес сервера, авторитетного за зону name.
  5. Сервер последовательно продолжает опрашивать авторитативные сервера для последующих зон, в порядке убывания уровня зон в имени
  6. пока не получает удовлетворительный ответ, данных шагов может быть больше, в зависимости от длины доменного имени
  7. и «вложенности» доменных имен.
  8. В итоге, сервер получает необходимый ответ от сервера имен, хранящего необходимую ресурсную запись о хосте.
  9. Сервер провайдера локальной сети возвращает резолверу клиента запрошенные данные.

Обычно, количество шагов сокращено до минимума, т.к. на пути прохождения запросов встречается кэширующий сервер, который хранит необходимую информацию в кэше. В данной схеме может возникнуть вопрос: каким образом локальный DNS сервер, получивший рекурсивный запрос от резолвера, выбирает DNS-сервер из списка авторитативных? Существует множество корневых DNS-серверов в сети Интернет, какому из корневых серверов наш DNS-сервер отправит запрос?

Для решения данного вопроса DNS-серверы BIND используют метрику, называемую временем отклика (roundtrip time, или RTT), для выбора среди авторитативных DNS-серверов одной зоны. RTT определяет задержку, с которой приходит ответ на запросы от удаленного сервера. Каждый раз, при передаче запроса удаленному серверу, DNS-сервер BIND запускает внутренний таймер. Таймер останавливается при получении ответа, и метрика фиксируется локальным сервером. Если приходится выбирать один из нескольких авторитативных серверов, выбор падает на сервер с наименьшим показателем RTT.

До того как BIND впервые послал запрос какому-либо серверу и получил от него ответ, удаленному серверу присваивается случайное значение RTT, которое меньше, чем все прочие, полученные на основании замеров. Таким образом, DNS BIND гарантированно опросит все авторитативные серверы для определенной зоны случайным образом, прежде чем начнет выбирать предпочтительный на основании метрики.

Ответы DNS сервера

Ответы DNS бывают следующего типа:
  • Авторитативный ответ (authoritative response) приходит от серверов, являющихся ответственными за зону.
  • Неавторитативный ответ (non authoritative response) приходит от серверов, которые не отвечают за зону (от кэширующих).

Ответ DNS обычно содержит следующую информацию:
  • Запись заголовка — служебную информацию о запросе.
  • Запись запроса — повторяет отправленный запрос.
  • Запись ответа — собственно, сам ответ.
  • Записи авторитетных серверов — информацию об авторитетных серверах, хранящих информацию по текущему запросу.
  • Дополнительную информацию — дополнительные записи, например адреса NS-серверов.

Вышенаписанное наглядно подтверждается утилитой dig:
[email protected]:~# dig ya.ru
; <<>> DiG 9.7.3 <<>> ya.ru (раздел заголовка)
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 53499
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 7, AUTHORITY: 2, ADDITIONAL: 3

;; QUESTION SECTION: (раздел запроса)
;ya.ru.                         IN      A

;; ANSWER SECTION: (раздел ответа)
ya.ru.                  4813    IN      A       87.250.250.203
ya.ru.                  4813    IN      A       87.250.251.3
ya.ru.                  4813    IN      A       93.158.134.3
ya.ru.                  4813    IN      A       93.158.134.203
ya.ru.                  4813    IN      A       213.180.204.3
ya.ru.                  4813    IN      A       77.88.21.3
ya.ru.                  4813    IN      A       87.250.250.3

;; AUTHORITY SECTION: (авторитативные сервера)
ya.ru.                  4813    IN      NS      ns1.yandex.ru.
ya.ru.                  4813    IN      NS      ns5.yandex.ru.

;; ADDITIONAL SECTION: (дополнительная информация - адреса авторитативных name servers)
ns5.yandex.ru.          345565  IN      A       213.180.204.1
ns1.yandex.ru.          345565  IN      A       213.180.193.1
ns1.yandex.ru.          3565    IN      AAAA    2a02:6b8::1

;; Query time: 7 msec
;; SERVER: 192.168.1.1#53(192.168.1.1)
;; WHEN: Sat Jul  2 23:02:45 2011
;; MSG SIZE  rcvd: 238

Обратное преобразование имен

DNS используется в первую очередь для преобразования доменных имён в IP-адреса, но он также может выполнять обратный процесс, называемый Обратное преобразование имен или обратным отображением. Т.к. записи в прямой базе DNS структурированы иерархически по доменным именам, DNS не может эффективно выполнять поиск по IP адресу в такой базе. Для обратного преобразования в DNS используется специальный домен in-addr.arpa. Ресурсные записи в данном домене в поле Name содержат IP-адреса, в поле TypePTR, а в поле DataFQDN-имя соответствующее данному IP.

На схеме представлена структура домена arpa. Думаю, что тут все довольно наглядно. Домен arpa. имеет 2 поддомена in-addr и ip6, отвечающие за IPv4 и IPv6 адреса соответственно. Домен in-addr.arpa. имеет от *.0.in-addr.arpa. до *.255.in-addr.arpa. поддоменов, каждый из которых так же имеет по 256 поддоменов.

В целях уменьшения объёма нежелательной корреспонденции (спама) многие почтовые серверы 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.

Наглядно приведенную схему можно представить командами:

[[email protected]~]# dig www.ru
...
;; QUESTION SECTION:
;www.ru                                IN      A

;; ANSWER SECTION:
www.ru                 52119   IN      A       194.87.0.50
...
[[email protected]~]# dig -x 194.87.0.50
...
;; QUESTION SECTION:
;50.0.87.194.in-addr.arpa.      IN      PTR

;; ANSWER SECTION:
50.0.87.194.in-addr.arpa. 30385 IN      PTR     www.ru
....

При этом, команду dig -x 194.87.0.50 правильнее будет представить как dig 50.0.87.194.in-addr.arpa., то есть записи в поддоменах *.in-addr.arpa. представлены в так называемой обратной нотации (или reverse форме), то есть хосту с IP 194.87.0.50 будет соответствовать PTR-запись, имеющая FQDN 50.0.87.194.in-addr.arpa., которая в свою очередь указывает на домен www.ru  Хочется отметить, что чаще всего за обратную зону и ее редактирование отвечает поставщик интернета.

Как и обещал, описываю ресурсную запись PTR в домене IN-ADDR.ARPA, соответствующая приведенной выше записи А для машины www.ru. будет иметь такой вид:

50.0.87.194 IN PTR www.ru

Имя 50.0.87.194 не заканчивается точкой и поэтому является относительным. Вопрос: относительным относительно чего? Ни в коем случае не относительно «www.ru». Для того чтобы эта запись была FQDN, домен по умолчанию должен называться «IN-ADDR.ARPA.». Этого можно добиться либо поместив записи PTR в отдельный файл, в котором доменное имя зоны по умолчанию — IN-ADDR.ARPA. (заданный в файле начальной загрузки демона named), либо изменив этот домен с помощью директивы $ORIGIN. Если домен по умолчанию определен как 0.87.194.IN-ADDR.ARPA., то запись можно представить так:

80 IN PTR www.ru
Регистрация доменных имен

В двух словах хотел бы затронуть вопрос регистрации доменных имен.

Регистрация доменов — это действие, посредством которого клиент сообщает регистратору, каким DNS-серверам следует делегировать поддомен, и также снабжает регистратора контактной и платежной информацией. Регистратор передает информацию в соответствующий реестр. Чаще всего, это процесс внесения в реестр зоны первого уровня (то есть в TLD зоны ru, com или др.), записи о новом доменном подимени.

Регистратор доменных имён — это организация, имеющая полномочия создавать (регистрировать) новые доменные имена и продлевать срок действия уже существующих доменных имён в домене, для которого установлена обязательная регистрация.

Уровни доменов, для которых необходима обязательная регистрация лица, ответственного за домен, следующие:

  • корневой домен
  • все домены первого уровня (TLD)
  • некоторые домены второго уровня (например, com.ru или co.uk)

Регистратором для корневого домена является организация ICANN. Чтобы стать регистратором доменов в зонах второго уровня (.com .net .org .biz .info .name .mobi .asia .aero .tel .travel .jobs …), необходимо получить аккредитацию ICANN.

Правила регистрации в международных (gTLD — com., org, и др.) доменах устанавливаются ICANN. Правила регистрации в национальных (ccTLD — ru, us и др.) доменах устанавливаются их регистраторами и/или органами власти соответствующих стран, например единые правила для всех регистраторов в доменах .ru, и.рф задаются Координационным центром национального домена сети Интернет. Для многих доменов (в том числе и для ru) регистратор не единственный. При наличии нескольких регистраторов все они должны использовать единую (централизованную или распределённую) базу данных для исключения конфликтов и обеспечения уникальности доменного имени.

Услуга регистрации домена в большинстве случаев платная, цену и условия регистрации определяет регистратор. Для регистрации домена, необходимо выбрать свободное имя и отправить заявку на регистрацию у одного из регистраторов (например nic.ru), оплатить предоставление услуги. После подтверждения регистрации, необходимо в интерфейсе регистратора определить (делегировать) dns сервера, скорее всего это будут DNS вашего хостера.

В завершение статьи хочу отметить так же о таком маркетинговом нюансе, что иногда домены второго уровня называют именами доменов ПЕРВОГО уровня, тем самым «опуская» значение корневого домена и принимая за корневой домен — домены TLD.

Так же хочу отметить, что доменный адрес 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.

Резюме

Итак, в сегодняшней статье я постарался как можно понятней описать работы доменной системы имен. Надеюсь, это у меня получилось. Мы рассмотрели иерархическую структуру базы данных DNS, а так же рассмотрели процессы взаимодействия клиентов и серверов DNS, а так же разновидности серверов DNS. В следующей статье я рассмотрю практические вопросы установки и настройки DNS сервера BIND на Linux. Буду рад Вашим комментариям.
Что еще почитать:

man (5) resolver: http://www.opennet.ru/man.shtml?topic=resolver&category=5&russian=0
man (3) gethostbyname:  http://www.opennet.ru/cgi-bin/opennet/man.cgi?topic=gethostbyname&category=3
Linux Network Administrators Guide v2 Russian: скачать.
RFC882, 1035, 1183

Разместил с разрешения mcsim85, у которого еще нет полноценного аккаунта на хабре, но который за такие качественный статьи безусловно его заслуживает! На всякий случай ссылка на оригинал.

habr.com

DNS-сервер домена, что это значит простыми словами

DNS — что такое и для чего используется?

Интернет — это бесчисленное количество физических устройств (серверов, компьютеров, планшетов и т.д.), связанных между собой в сеть. Любой сайт в Интернете по факту находится на физическом устройстве. Каждое устройство имеет свой уникальный номер — IP-адрес вида 123.123.123.123.

Чтобы попасть на сайт, нужно знать IP-адрес устройства, на котором расположен этот сайт. А теперь представьте, сколько сайтов в день вы посещаете и сколько цифр вам пришлось бы запомнить. Конечно, это нереально. Поэтому для удобства работы в Интернете в 80-х годах была создана система доменных имен — DNS (Domain Name System). Смысл её в том, что каждому цифровому IP-адресу присваивается понятное буквенное имя (домен). Когда вы вводите в браузере доменное имя, сервера DNS преобразуют его в IP-адрес. Например, домен reg.ru соответствует IP-адресу сервера 194.58.116.30.

Для чего нужны DNS-серверы?

Служба доменных имён работает благодаря DNS-cерверам. Именно эти жизненно важные «программы» хранят таблицы соответствий вида «имя домена» — «IP-адрес». Кроме того, DNS-серверы служат для хранения ресурсных записей доменов: Что такое ресурсные записи? В Интернете огромное количество DNS-серверов, каждый выполняет свою функцию в общей системе. Служба Domain Name System необходима для того, чтобы мы могли без проблем находить свои любимые сайты, не запоминая вереницы цифр.

Итак, вы вводите название сайта в адресную строку и нажимаете Enter. В те самые секунды, перед тем как сайт отобразится на вашем экране, DNS-серверы работают не щадя себя. Посмотрим, что делают DNS-серверы. Следите за стрелочками.

  1. 1.

    Получив от вас доменное имя, компьютер связывается с DNS-серверами вашего интернет-провайдера (стрелка 1). DNS-серверы провайдера ищут IP-адрес в кеше. Если находят, выдают вам IP-адрес (стрелка 6) и по этому IP-адресу ваш компьютер обращается к серверу, на котором размещён сайт (стрелка 7).Сайт отображается на экране компьютера. И всё 🙂

  2. 2.

    Если же пара «домен — IP-адрес» отсутствует в кеше DNS-серверов интернет-провайдера, DNS-сервер провайдера отправляет запрос корневым DNS-серверам (стрелка 2). Таких серверов всего несколько штук по всему миру, а информация на них обновляется несколько раз сутки. Корневые серверы сообщают адреса DNS-серверов домена (стрелка 3). Тех самых, которые нужно прописать для домена после регистрации и которые хранят всю актуальную информацию о домене (IP-адрес, ресурсные записи и т.д.).

  3. 3.

    Получив адреса DNS-серверов домена, провайдер делает запрос к одному из них (стрелка 4), получает в ответ долгожданный IP-адрес (стрелка 5), запоминает его в кеше (чтобы потом не обращаться каждый раз к корневому DNS-серверу) и наконец сообщает этот IP-адрес вашему браузеру (стрелка 6).

  4. 4.

    И только теперь довольный браузер обращается по IP-адресу к серверу, на котором расположен сайт (стрелка 7), и отображает вам сайт на экране компьютера (стрелка 8).

Зачем прописывать DNS-серверы для домена?

Допустим, вы зарегистрировали домен. Пока никто, кроме вас, об этом не знает. Чтобы о существовании вашего домена узнал Интернет, нужно выбрать и прописать для домена DNS-серверы. Они-то и расскажут другим DNS-серверам Интернета о вашем домене. Так что запоминаем: зарегистрировал домен — пропиши DNS-серверы!

Прописывают DNS-серверы чаще всего парами. Один из DNS является первичным, а остальные серверы, которых может быть от 1 до 12 для каждого домена, называются вторичными. Это делается для лучшей отказоустойчивости: если выйдет из строя один DNS-сервер, домен и сайт продолжат свою работу.

Почему домены начинают работать не сразу?

DNS-серверы интернет-провайдера обновляются раз в сутки (принцип работы DNS-серверов). Если вы только что прописали или сменили DNS-серверы, придётся подождать 24 часа. Смена DNS-сервера чревата временным отсутствием работающего сайта. После обновления DNS сайт станет доступен. Если сайт не работает — в помощь вам инструкция: Прописал DNS-серверы, но сайт недоступен.

Если вы зарегистрировали домен, но ещё не создали на нём сайт, после обновления DNS-серверов на вашем домене будет открываться парковочная страница с надписью «Домен надёжно припаркован». Если вы хотите создать на домене сайт, вам поможет статья: Я зарегистрировал домен, что дальше?

Помогла ли вам статья?

863 раза уже
помогла

www.reg.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о