Modèles et applications du Web

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1 Modèles et applications du Web Accéder au Web avec le DNS Hubert Segond Orange Labs ENSI

2 Plan du cours Introduction Historique des noms de domaines Présentation du DNS Composants du DNS Système DNS Résolution inverse Ressources Records Structure d un RR Les adresses de messageries électroniques Serveurs de noms Domaine et zone Resolvers Détail d une requête Logiciels Statistiques 2

3 Introduction L ordinateur qui est connecté à Internet est identifié par un numéro : l adresse IP (exemple : ). Pour communiquer un programme doit connaître l adresse de son correspondant. Les adresses IP ne sont pas faciles à mémoriser et l on préfère nommer les machines. On a ainsi construit une base de donnée, pour associer un nom et une adresse IP, conduisant à la mise en œuvre du système de domaines (DNS). 3

4 Historique des noms de domaines Dans les années 70 Le réseau Arpanet utilise un fichier texte (hosts.txt) répertoriant les noms associés aux adresses des machines reliées entre elles. Le système est centralisé. Ce fichier était chargé sur chaque machine (ftp). Quelques centaines de machines dans les années 70, plusieurs millions aujourd hui. 4

5 Historique des noms de domaines Dans les années 80 La taille et la gestion du fichier deviennent inadéquates. Quand toutes les machines avaient fini de récupérer une copie du fichier, il était déjà obsolète Une solution s est imposée par l utilisation d un système hiérarchisé et distribué. Modèle en arborescence (similaire à un système de fichiers et répertoires) Gestion décentralisée des bases de données (base de données interrogeable par mode client/serveur) C est ainsi, qu est né en 1983, le système de nommage utilisé dans le réseau Internet : DNS (Domain Name System) convertissant les noms de domaines en adresses IP et inversement. RFC 882, 883 puis 1034,

6 Présentation du DNS Son rôle : Nommer une machine sur le réseau en effectuant une correspondance entre le nom choisi et l adresse IP : résolution de nom Trouver le nom d une machine à partir de son adresse IP : résolution inverse Identifier des serveurs de messagerie (MTA) Quelques exemples : Nom de domaine : unicaen.fr Nom de machine : iut.unicaen.fr adresse IP Adresse IP : entreprise.fr pierre.dupond@wanadoo.fr adresse IP

7 Le principe du service DNS Basé sur le modèle client/serveur Le logiciel client interroge un serveur de nom : L application cliente requiert la traduction du nom de domaine auprès d un serveur de nom (DNS). Cette opération s appelle la résolution de nom Le serveur de nom interroge d autres serveurs de noms jusqu à ce que l association nom de domaine / adresse IP soit trouvée. Le serveur de nom retourne l adresse IP au logiciel client Le logiciel client contacte le serveur comme si l utilisateur avait spécifié une adresse IP 7

8 Les noms de domaines Un nom de domaine est la séquence de labels depuis le nœud de l arbre correspondant jusqu à la racine. fr uk wanadoo m1 s m1.wanadoo.fr Deux nœuds ne peuvent avoir le même nom => unicité d un nom de domaine au niveau mondial. 8

9 Composants du DNS : Ressources Records Les enregistrements de ressources ou Ressources Records (RR) sont les spécifications d un espace de noms structuré en arbre et des données associées à ces noms. 9

10 Composants du DNS : Serveurs de Noms Les Serveurs de Noms sont des programmes serveurs qui détiennent l information sur la structure arborescente et les informations de domaines. Un serveur de nom peut stocker momentanément en «cache» des informations de structure ou de ressources sur une partie de l espace de noms de domaines. 10

11 Composants du DNS : Résolveurs Les processus de résolution ou Résolveurssont des programmes qui extraient l information des serveurs de noms en réponse aux requêtes clientes. Les Résolveurs doivent pouvoir accéder à au moins un serveur de noms et utiliser l information qu ils y trouvent pour donner directement une réponse au client. 11

12 Le système DNS 1/5 L espace de noms de domaines est une structure arborescente, composée par : La racine (root), sommet de l arbre, qui est notée par un point «.» Des nœuds, identifiées (fr, com, org, ), dont les informations sont stockées dans une base de données propre à chacun des nœuds L ensemble de ces bases de données constitue le système d information hiérarchique et distribué du système DNS Le système DNS impose peu de règles de nommage 12

13 Le système DNS 2/5 Chaque nœud dispose d un identifiant, d une longueur de 0 à 63 caractères (l identifiant nul est réservé pour désigner la racine). Le nom de domaine d un nœud est constitué de la liste des identifiants de tous les nœuds constituants le chemin entre ce nœud et la racine de l arbre. Les caractères autorisées sont A - Z, a - z, 0-9, le tiret - (pas de différence entre majuscule et minuscule). Identifiant unique au niveau d un nœud. 13 Nombre total de caractères composant un nom limité à 255.

14 Le système DNS 3/5 Organisation similaire à l arborescence d un système de gestion de fichiers avec ses répertoires.. Racine 1er niveau TLD com net edu f r uk Nœuds 2eme niveau fnac unicaen orange iutc3 machine 1 14

15 Le système DNS 4/5 Les premiers domaines prédéfinis au départ : com : organisations commerciales edu : organisations concernant l éducation gov : organisations gouvernementales mil : organisations militaires net : organisations réseau Internet org : organisations non commerciales int : organisations internationales arpa : domaine reservé à la résolution de nom inversée Les organisations nationales : fr, uk, de, it, us, au, ca, se, etc. Les domaines de 1er niveau : TLD(Top Level Domain) à 2 lettres: code ISO-3166 de chaque pays (fr, de, uk, ) à 3 lettres:.com,.org à 4 lettres: arpa Les noms sont gérés par un organisme mondial : l internic et des organismes délégués : AFNIC (France), 15

16 Le système DNS 5/5 Exemple de nom de domaine Chaque niveau de l arborescence est séparé par un point «service» est un sous-domaine de «ensi.fr», «fr» et «test.html» est la page consultée ( service. ensi. fr / test. html subdomain domain name Top level domain Page/object on local server 16

17 Résolution inverse Consiste a obtenir le nom d une machine à partir de son adresse IP : IPnom. Plus délicat la résolution nom IP car le système DNS est organisé pour la résolution de nom avant tout C est le domaine in-addr.arpa son rôle est la traduction d adresses complètes de noms de domaines le domaine in-addr.arpa a 256 sous-domaines chacun de ces sous-domaines a 256 sousdomaines chacun de ces sous-domaines a, à son tour, 256 sous-domaines le 4ème niveau permet de connaître le nom de domaine associé à une adresse IP Par exemple, une requête à propos de la machine IP recherchera un enregistrement pour le nom de domaine in-addr.arpa (serveur.entreprise.fr) ip6.arpa (nouvelle arborescence pour IPv6). 17

18 Résolution inverse. arpa in-addr serveur.entreprise.fr

19 Enregistrements : Resources Records (RR) Les informations gérées par le système DNS sont généralement sous la forme de Resources Records { classe, type, clé, valeur }. Les types : identifient le type de données : A : une adresse d hôte (correspondance nom -> adresse) CNAME (Canonical Name) : contient le nom canonique (nom officiel) du domaine HINFO (Host Info) : description d une machine (CPU et système d exploitation) MX (Mail exchange) : définit l adresse du relais de messagerie associé au domaine PTR: contient un nom de domaine permettant la résolution (correspondance adresse -> nom) NS(Name Server) : spécifie le serveur de noms «autorité» pour le domaine SOA (Start of Authority) : décrit l autorité administrative (serveur de nom) (les types les plus utilisés sont A et MX). Les classes : valeur identifiant une famille de protocoles ou une instance d un protocole (IN pour Internet) Le TTL (Time To live) : durée de vie du RR, valeur représentée sous forme d un entier et exprimée en secondes 19

20 Structure général d un RR Propriétaire TTL Classe Type DATA Nom du Nb entier IN A Adresse IP domaine où (secondes) PTR Nom le RR est trouvé CH SOA NS Domaine Nom MX Autorité CNAME Nom Host HINFO Nom MTA WKS Nom Host Texte 20 Services

21 Enregistrement A Cet enregistrement contient des adresse IP stockée dans sa forme 32 bits (nom de machine adresse IP) Par exemple: { IN, A, intranet.fr, } fait correspondre l'adresse physique à l'adresse logique intranet.fr. intranet.fr IN A isa IN A labo-reseau IN A MODEM1 IN A MODEM2 IN A NETBUILDER_SUN IN A next IN A Ntserv IN A ROUTEUR_MDT IN A sunserv IN A sunstation1 IN A

22 Enregistrement MX Permet l adressage sur la base du nom de domaine plutôt que sur l adresse du serveur de messagerie : pierre.dupond@cnet-caen.fr plutôt que pierre.dupond@epire.cnet-caen.fr permet à l émetteur d ignorer la machine serveur de mail permet la gestion de plusieurs serveurs de mail avec priorité dans l ordre de consultation des serveurs L enregistrement MX exemple: cnet-caen.fr IN MX 7 epire.cnetcaen.fr cnet-caen.fr IN MX 98 exch2000.cnetcaen.fr 22

23 Enregistrement NS Spécifie les serveurs de nom ayant autorité sur ce domaine ; ; Zone NS records ; sncf.fr IN NS IN NS IN NS winserver. 23

24 Enregistrement PTR 24 Cet enregistrement permet la résolution inverse (correspondance adresse -> nom) in-addr IN PTR stat1.francetelecom.fr in-addr IN PTR station9.francetelecom.fr in-addr IN PTR station1.francetelecom.fr in-addr IN PTR ultra1.francetelecom.fr in-addr IN PTR suntx1.francetelecom.fr in-addr IN PTR epi.francetelecom.fr in-addr IN PTR labo- 1.francetelecom.fr in-addr IN PTR rtc1.francetelecom.fr.

25 Enregistrement SOA Spécifie que le serveur de nom a autorité sur le domaine ; Database file sncf.fr.dns for sncf.fr zone. IN SOA rd.sncf.fr. info.sncf.fr. ( 64 ; serial number 3600 ; refresh 600 ; retry ; expire 3600 ) ; minimum TTL 25

26 Les serveurs de noms Les serveurs de noms (Name Servers) sont dépositaires de l information qui constitue la base de données des domaines. La base de données est divisée en sections appelés zones, lesquelles sont distribuées sur l ensemble des serveurs de noms. La tâche essentielle d un serveur de nom est de répondre à des requêtes sur ses données propres. Types de serveurs: Serveur primaire : serveur ayant autorité sur une (ou plusieurs) zone (s) Serveur secondaire : serveur ayant autorité sur une (ou plusieurs) zone (s) Serveur de cache : tous les serveurs, possibilité de limiter le rôle du serveur au cache 26

27 Les serveurs de noms 27 Serveur primaire Le serveur primaire d une zone est la source d informations relatives à cette zone (base de données principale) Contient les informations à partir d un fichier de données où l on effectue les mises à jour Serveur secondaire C est un miroir de la base de données du serveur racine Le serveur secondaire d une zone, obtient les informations relatives à celle-ci automatiquement depuis un serveur primaire ou un autre serveur secondaire A également autorité sur cette zone Serveur de cache Evite la surcharge inutile du réseau Supprime les délais du réseau Diminue la charge des autres serveurs Les données du cache possèdent une vie limitée

28 Domaine et Zone Le domaine est l ensemble d une sous arborescence Par exemple: le domaine fr. rassemble toute la sous arborescence à partir du nœud fr La zone est la partie descriptive pour un niveau donné Elle est restreinte au nœud Une zone est constituée de la base de données décrivant un nœud Une zone est sous l autorité d un serveur de nom C est ainsi que pour la France (zone en dessous du nœud fr ), la gestion des noms et des adresses est assurée par l AFNIC Chaque zone peut être divisée en zones de niveau inférieur (par exemple une entreprise peut définir une zones correspondante à son organisation interne) 28

29 Domaine Un domaine est un sous-arbre du DNS fr unicaen iutc3 entreprise rd domaine complet domaine fr domaine unicaen.fr sous-domaine iutc3.unicaen.fr 29

30 Zone Le DNS est découpé en zones administratives. fr org zone zone inria entreprise vente rd marketing zone Pour créer une zone, il suffit de couper l arc qui relie le nœud père et le nœud fils (délégation/coupure) 30

31 Les «Résolveurs» Resolvers Les «Résolveurs» sont des programmes qui interfacent les applications utilisateur aux serveurs de noms de domaine (applications de courrier électronique, http, ftp, ) Fonctionnement: Contacte un serveur de noms (dont l adresse est configurée sur la machine exécutant ce resolver) Interprète les réponses Retourne l information au logiciel appelant Gestion de cache (dépend de la mise en œuvre) Le temps de réponse d un résolveur peut varier de quelques millisecondes à plusieurs secondes Le serveur de nom interroge également d autres serveurs de nom, lorsqu il n a pas autorité sur la zone requise (fonctionnement itératif ou récursif) 31

32 Les «Résolveurs» Resolvers Deux modes d interrogation Récursif : le client envoie une requête à un serveur, ce dernier devant interroger tous les autres serveurs nécessaires pour renvoyer la réponse au client Itératif : le client envoie une requête à un serveur, ce dernier renvoie la réponse s il la connaît, ou le nom d un autre serveur pour résoudre la demande 32

33 Les Resolvers : client / serveur Une requête simplifiée Client Resolver 1 QUERY TCP port 53 Serveur 2 3 REPLY Une application demande au Resolver de convertir un nom de domaine ( en une adresse IP. 2. Le Resolver consulte le fichier de configuration et envoie une requête DNS au serveur. 3. Le serveur renvoie l information au Resolver (soit une réponse, soit un message d erreur) 33

34 Les Resolvers : côté serveur Côté serveur QUERY Serveur Cache REPLY DNS Fichier Zone Le serveur reçoit les requêtes des clients, ainsi que celles d autres serveurs. Il renvoie s il peut une réponse, à partir d un fichier de zone local, ou à partir de son cache si la réponse est déjà connue. Le serveur renvoie l information au Resolver (soit une réponse, soit un message d erreur) 34

35 Exemple d une requête Fournisseur d accès Serveur racine navigateur 1 Adresse IP de serveur DNS 2 Adresse du domaine.fr? Réponse serveur DNS Utilisateur Réponse 4 Adresse de voila.fr? Réponse 3 Adresse de la zone pour voila.fr? voila.fr serveur DNS serveur DNS Serveur de zone de voila.fr Serveur autoritaire du domaine fr 35

36 36 Exemple d une requête L utilisateur tape par exemple l adresse dans son navigateur, celui-ci se connecte au serveur DNS de son fournisseur d accès pour savoir à quelle adresse IP correspond ce nom. Si le serveur DNS de son ISP ne le connaît pas, il contacte un serveur DNS racine, qui lui communique l adresse d un serveur autoritaire sur la zone.fr. Le serveur responsable de la zone.fr donne l adresse du serveur responsable de la zone voila.fr. Ce dernier indique que correspond à l adresse Le serveur DNS du fournisseur d accès garde cette information dans un cache, puis répond au navigateur. L utilisateur peut alors se connecter au site voila.fr grâce à l adresse IP ainsi obtenue.

37 Le DNS dynamique et DHCP Mise à jour dynamique Serveur DHCP Base DNS centrale Permet la mise à jour rapide du cache des serveurs DNS Peut être mis en œuvre par un serveur DHCP Notification Transfert de zone DNS Primaire DNS Primaire Diffusion des fichiers de configuration DNS Mise à jour des fichiers de référence par l'outil d'administration DNS DNS Secondaire DNS Secondaire 37

38 Logiciel BIND Le logiciel serveur de noms le plus répandu est BIND, Berkeley Internet Name Domain/Daemon. Il représente une majorité des serveurs de noms sur l Internet. 38

39 Utilitaire nslookup Nslookup (Name System Look Up) permet d interroger un serveur de noms afin d obtenir les informations concernant un domaine ou un serveur hôte. Commande nslookup: nslookup host.name 39

40 Mode d interrogation avec nslookup Mode interrogation set type=mx set type=ns set type=a set type=cname set type=hinfo Description Permet de recueillir les informations concernant le ou les serveurs de messagerie d un domaine Permet de recueillir les informations concernant le serveur de noms associé au domaine Permet de recueillir les informations concernant une adresse serveur du réseau Permet d'afficher les informations concernant les alias Permet d'afficher les informations concernant le matériel et le système d'exploitation 40

41 41 Illustration de nslookup

42 42 Historique du nombre de domaine en.fr (source AFNIC)