DNS en bref DNS : Domain Name System RFC 1034 et RFC 1035 en 1987 (mis à jour à plusieurs reprises) Composant aussi important pour Internet que IP

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1 Couche Application Présentation de DNS M1 Info Cours de Réseaux Z. Mammeri Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 1 DNS en bref DNS : Domain Name System RFC 1034 et RFC 1035 en 1987 (mis à jour à plusieurs reprises) Composant aussi important pour Internet que IP Sans DNS : pas d accès au Web, pas d envoi de mail Adressage de machine/équipement Chaque machine a une adresse (IPv4 ou IPv6) Les adresses IP ne sont pas faciles à retenir Exemples : , , Chaque machine a un nom logique à l intérieur d un domaine Rôle de DNS Les noms logiques (sous forme de textes) sont plus faciles à retenir Exemples : irit.irit.fr, Faciliter l adressage des machines sur un réseau IP Faire la correspondance ente un nom logique et une adresse IP Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 2 1

2 DNS en bref IPv4 : machines différentes (au maximum) IPv6 : machines différentes (au maximum) L utilisation du fichier HOSTS est irréaliste à grande échelle La difficulté de DNS n est pas au niveau des concepts qui le définissent mais au niveau de la mise en œuvre : - un répertoire mondial - des millions d utilisateurs par jour - le temps d accès l accès doit être aussi court que possible Le DNS global est constitué de dizaines de milliers de bases de données (parfois dupliquées) DNS la base de données la plus répartie au monde Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 3 Notion de domaine IPv4 : machines différentes (au maximum) IPv6 : machines différentes (au maximum) Organisation plate (i.e. considérer les machines individuellement) est trop coûteuse et impraticable à cause des délais d accès Gérer les machines par domaine Chaque groupe de machines est sous la responsabilité d une autorité Organiser des domaines de manière hiérarchique Choisir les noms de domaines pour refléter les structures auxquelles appartiennent les machines de ces domaines Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 4 2

3 Portion de l arborescence de domaine Racine com mil edu gov net fr zw 1 er N TLD irit Ups-tlse 2 ème N mig pca staps 3 ème N Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 5 Sur les domaines Domaine = ensemble de machines reliées à Internet et ayant un point commun (appartenant à une même entreprise ou ville, un même pays ) Le système de noms de domaine est hiérarchique, permettant la définition de sous-domaine(s). Il existe des domaines de 1 er, 2 ème, 3 ème, 4 ème niveaux Domaines de premier niveau -Top Level domains (TLD) Un TLD spécial :.arpa (géré par l IANA : Internet Assigned Numbers Authority) Environ 20 TLD génériques Non commandités :.com,.net,.org,.info,.biz,.pro,.name Commandités :.edu,.gov,.mil,.int,.coop,.museum,.aero,.jobs,.travel,.cat,.mobi,.tel,.asia Environ 260 TLD nationaux :.ac,,.fr,,.zw Certains pays ont plus d un TLD (ex..fr : France,.re : île de la réunion ) Certains TLD ne sont plus utilisés (des pays ont changé de nom) Les TLD français sont gérés par l AFNIC (Association française pour le nommage Internet en coopération) Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 6 3

4 Eléments de base de DNS DNS = Trois composants Base de données de DNS (appelée aussi Enregistrements de ressources) Chaque nœud dans l espace d arborescence contient un sous-ensemble des infos type de ressource ) Serveurs de noms Serveurs qui stockent et fournissent des informations sur l arborescence de noms sur demande d autres sites Protocole d échange DNS Programmes qui extraient des infos à partir de serveurs de noms Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 7 Redondance des serveurs DNS Chaque domaine doit être défini, au minimum, dans deux serveurs DNS Les serveurs (et leur BD) sont répliqués : serveur primaire (autorité) et serveurs de secours Serveur DNS de google.fr google.fr BD DNS Autorité google.fr rpi.edu BD DNS rpi.edu DNS DB DNS DB Réplicas Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 8 4

5 Chaque serveur contient Serveur de nom DNS Une liste des ressources (noms de domaines) pour lesquelles il peut fournir des infos (notamment La liste des ressources pour lesquelles il connaît des serveurs de noms qui peuvent fournir des infos sur ces ressources Il existe des centaines de milliers de serveurs DNS dans le monde entier. Chacun n'a en réalité à sa disposition qu'un ensemble d'informations restreint DNS = le système le plus réparti au monde L ensemble du DNS sont structurés selon une hiérarchie Au sommet de la hiérarchie, il y a les serveurs Racines Ensuite, viennent les serveurs de niveaux inférieurs Une Zone = un ensemble de ressources (machines) auquel est associé un serveur de nom dit Autorité Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 9 Serveurs racines Serveur de nom DNS Ils indiquent comment atteindre les domaines TLD. Il y actuellement 13 serveurs racines du DNS dont les noms sont de la forme lettre.root-servers.net où lettre est une lettre comprise entre A et M La quasi-totalité de ces serveurs (même s ils sont répartis sur plusieurs sites) sont localisés aux US Les serveurs racines redirigent les demandes de résolution d adresses vers les serveurs de premiers niveaux (.fr,.com ) Normalement, les infos contenus dans les serveurs racines sont mises en cache dans tous les serveurs de premier niveau Normalement, les utilisateurs ( lamba ) ne demandent jamais d infos auprès des serveurs racines Les serveurs racines sont considérés comme des sites de sauvegarde des infos du DNS au niveau mondial Ils sont normalement hautement protégés Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 10 5

6 Base de données - Principaux enregistrements DNS A record (address record) : fait correspondre un nom d'hôte à une adresse IPv4 AAAA record (IPv6 address record) : fait correspondre un nom d'hôte à une adresse IPv6 CNAME record (canonical name record) : associe un alias à un nom de domaine. MX record (mail exchange record) : définit les serveurs de courriel pour un domaine PTR record (pointer record) : associe une adresse IP à un enregistrement de nom de domaine. Il fait l inverse du A record ; NS record (name server record) : définit les serveurs DNS de ce domaine (serveurs autorités) LOC record : définit l emplacement géographique (latitude et longitude) d un domaine SOA record (start of authority record) : donne les informations générales de la zone : serveur principal, courriel de contact, durée de vie des infos de la zone Autres enregistrements utilisés occasionnellement : SRV record, NAPTR record, TXT record Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 11 Résolution avec DNS Quand l utilisateur souhaite accéder à une machine M Cas 1 : l utilisateur a déjà précédemment à la machine M : il a de la machine M dans son cache Cas 2 : de la machine M n existe pas dans son cache 1. L utilisateur envoie une requête à son DNS de rattachement 2. Le DNS de rattachement dispose de de M : il la renvoie 3. Il ne dispose pas de de M : il peut (selon la configuration) : i) envoyer la requête à un serveur Racine qui renvoie l adresse d un serveur de zone où se trouve la machine M ii) envoyer la requête à un serveur qu il connaît iii) diffuser la requête à tous les serveurs qu il connaît iv) autre possibilité plus élaborée Mode de fonctionnement des serveurs de noms DNS Itératif : le serveur répond uniquement pour les noms qu il gère Récursif (par défaut) : le serveur effectue des appels aux autres serveurs pour répondre à une requête Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 12 6

7 Exemple de résolution avec DNS Le browser de la machine MAC12.irit.fr veut connaître de pc12.cs.berkely.educs edu MAC12.irit.fr Serveur de nom de irit.fr Serveur de nom de inria.fr Serveur de nom de berkely.edu Serveur de nom de cs.berkely.edu pc12.cs. cs berkely.edu Mode de fonctionnement récursif Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 13 Résolution inverse avec DNS Il est également possible de demander le nom d une machine ayant une adresse IP donnée. Cette résolution inverse est importante sur les adresses IP publiques Internet puisque la non existence d'une résolution inverse peut entrainer le refus d'accès à un service. Par exemple, un serveur de messagerie électronique envoie avec une adresse IP n'ayant pas de résolution inverse a de grandes chances de se voir refuser, par l'hôte distant, la transmission du courrier (message de refus de type : «IP lookup failed» Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 14 7

8 Un seul format de message Format de message DNS Entête Requête Réponse Autorité Infos additionnelles - QR : 0 (Requête) ou 1 (réponse) - OPCODE : 0 (requête normale), 1 (requête inverse), autres - AA : réponse d autorité ou non - TC : indique si le message est tronqué (si > 512 octets) - RD : récursion désirée ou non - RA : récursion disponible ou non - RCODE : code réponse (pas d erreur, échec serveur ) - QDCOUNT : nombre d entrées (i.e. ressources) dans la requête -ANCOUNT : nombre d entrées dans la réponse - NSCOUNT : nombre d autorités dans le champ Autorité - ARCOUNT : nombre de ressources dans le champ Infos additionnelles. Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 15 Format de message DNS Entête Requête Réponse Autorité Infos additionnelles - Liste de domaines à rechercher -Type de requête (A : adresse d hôte, MX : messagerie ) - Classe de requête (= IN pour Internet) Pour chaque ressource retournée dans la réponse : - Nom du domaine auquel appartient la ressource - Type et classe de ressource - Durée de validité des infos de la ressource - Longueur des infos de la ressource - Infos associée à la ressource - Liste d autorités de domaines associés aux ressources contenues dans la réponse Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 16 8

9 Format de message DNS (complet) Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 17 Mécanismes d optimisation de DNS Coopération de spécialistes en les BD réparties, sécurité, réseaux, systèmes répartis pour améliorer les performances des serveurs DNS Mécanismes Les serveurs Racines sont répliqués (problème de cohérence entre réplicas). Plusieurs copies existent de par le monde. Serveurs nationaux et autres répliqués aussi parfois Utilisation de cache par les systèmes locaux et par les serveurs de noms interrogés Associer à un même nom de serveur et équilibrer la charge de requêtes sur l ensemble des serveurs (eg. Google, Wikipedia ) Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 18 9

10 Sécurité de DNS Accéder à une machine en passant par DNS suppose que celui-ci renvoie des informations fiables sinon tout est foutu DNS a été la cible de beaucoup d attaques - Déni de service - Altération de réponses envoyées par des serveurs honnêtes - Forgeage de fausses réponses par des serveurs malicieux - Attaques sur les caches Beaucoup de travaux ont été fait à l IETF lietf pour sécuriser le DNS - DNSSEC (Domain Name System Security Extensions) : permet de résoudre certains problèmes - Protocoles d authentification entre serveur DNS local et les serveurs distants interrogés Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 19 Fonction nslookup La commande nslookup disponible sous Unix et permet d obtenir des infos auprès d un DNS Le processus système, daemon, du DNS s appelle named Couche Application DNS M1 Info Z. Mammeri - UPS 20 10

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