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Domain Name System Inidirizzi IP e Nomi di Dominio Gestione dello

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Domain Name System Inidirizzi IP e Nomi di Dominio Gestione dello
Inidirizzi IP e Nomi di Dominio
I semestre 03/04
Š Indirizzo IP: stringa di 32 bit
Domain Name System
„
11000000 00101001 11011010 00000001
Š 192.41.218.1
„
„
Prof. Vincenzo Auletta
Facile da manipolare per un computer
Difficile da ricordare per una persona
Š Nome di dominio: stringa di caratteri
[email protected]
http://www.dia.unisa.it/professori/auletta/
„
„
Facile da ricordare per una persona
difficile da manipolare per un computer
Š E’ possibile associare nomi a indirizzi IP
„
Università degli studi di Salerno
Laurea in Informatica
1
„
Gestione dello Spazio dei Nomi
Spazio dei Nomi Piatto
Š Si deve garantire che ogni nome mnenmonico
Š Una lista di nomi senza una particolare
struttura
identifichi univocamente un host
„
„
si fissa una politica di gestione dello spazio dei nomi
un’autorità garantisce l’applicazione della politica
„
Š Due possibili soluzioni
„
„
Una funzione associa ogni nome univocamente ad
un indirizzo IP
soluzione
semplice
ma con problemi
spazio dei nomi piatto (flat)
spazio dei nomi gerarchico
„
„
2
l’associazione deve essere non ambigua e non
necessariamente 1-a-1
serve un’applicazione che effettui le conversioni
3
„
macchina1
macchina2
pippo
router
192.41.218.1
192.41.218.2
18.12.222.3
164.1.1.1
Gestione centralizzata
La tabella di conversione deve essere nota a tutti i
computer della rete
Difficile da gestire e da consultare quando la rete è
grande
Spazio dei Nomi Gerarchico
Idea della Struttura Gerarchica
Š Lo spazio dei nomi viene diviso in zone dette domini
Š Struttura di un’azienda
per ogni dominio viene definita un’autorità di dominio
„
„
tabella
Š Il direttore generale ha piena responsabilità ma
l’autorità centrale si occupa solo di coordinare le autorità di
zona (dominio)
ogni autorità di dominio è delegata a gestire l’assegnazione dei
nomi della sua zona ed effettuare le corrispondenze tra indirizzi
e nomi
ogni dominio può essere diviso in sottodomini affidati ad
autorità di sottodominio
„
„
„
Direttore generale
Vari reparti, ognuno con un capo reparto
„
Š Consente la decentralizzazione della gestione della
garantisce ad ogni reparto autonomia
nomina un capo per ogni reparto
il capo reparto ha la responsabilità del suo reparto e
può prendere decisioni autonome
le relazioni tra i reparti sono gestite dal direttore
generale
„
„
„
Š le autorità di dominio sono autonome
4
lo stesso nome può essere usato in domini diversi
„
5
Struttura dei Nomi Gerarchici
DNS
Š Un nome gerarchico è formato da vari campi,
Š Il Domain Name System implementa uno spazio
detti etichette
„
dei nomi gerarchici per le interreti TCP/IP
le etichette sono separate da punti
„
Š Ogni etichetta è assegnata da un’autorità ed
„
identifica una zona
„
Š Il DNS provvede a
l’autorità garantisce che nella sua zona quel nome è
unico
„
Š Es. dia.unisa.it
„
„
„
6
utilizzato su Internet
basato su un database distribuito
„
it è unico a livello globale
unisa è unico nel dominio it
dia è unico nel dominio unisa.it
7
specificare la sintassi dei nomi e le regole per
delegare l’autorità sulle zone
implementare il sistema di calcolo distribuito per
convertire nomi in indirizzi e viceversa
Regole Sintattiche
Esempio
Š L’intero spazio dei nomi è rappresentato come
Il nome ustica.dia.unisa.it. identifica l’indirizzo
192.41.218.37
una zona senza nome
Š Le etichette dei vari livelli gerarchici sono
separate con un “.”
„
Š Il “.” rappresenta il livello più alto gestito dall’ICANN
Š “it” rappresenta tutti i domini italiani
„
Non c’è differenza fra maiuscole e minuscole
Š “unisa” rappresenta i nomi per l’università di Salerno
Š I livelli gerarchici sono ordinati da destra a
„
sinistra
„
l’autorità di it delega dei responsabili per la gestione dei nomi
sotto il dominio unisa.it
Š “dia” rappresenta i nomi per il dipartimento di
il primo livello in genere è omesso
Informatica ed Applicazioni
„
l’autorità di unisa.it delega dei responsabili per la gestione dei
nomi sotto il dominio dia.unisa.it
9 Š “ustica” è il nome di un host fissato dall’autorità di
dia.unisa.it
8
Struttura Gerarchica del DNS
Domini Top Level
Š L’autorità centrale ha individuato un insieme di domini di
Autorità centrale
responsabile per la
delegazione dei top-level
com
edu
org
it
primo livello
„
Autorità italiana per i
nomi sotto il dominio
.it
mit
Autorità locale responsabile
per i nomi sotto il dominio
unisa.it
Autorità locale per il
dominio dia.unisa.it
10
L’autorità centrale delega dei responsabili per la gestione dei
nomi sotto il dominio “it”
unisa
dia
virgilio
dmi
www
11
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
Š
individuati su base geografica o in base alla funzione
COM
EDU
GOV
MIL
NET
ORG
INT
IT,US,UK,DE,RU
Organizzazioni commerciali
Istituzioni didattiche
Istituzioni statali (americane)
Gruppi militari (americani)
Centri di supporto di Internet
Altre organizzazioni
Organizzazioni internazionali
Codici di nazione (due lettere)
Nuovi Domini Top Level
Struttura dei Top Level Domain
Š Recentemente sono stati introdotti nuovi domini
Š Ogni dominio di primo livello è gestito secondo
di primo livello
„
regole proprie
necessari per soddisfare esigenze commerciali e
risolvere problemi di esaurimento dei nomi
„
Š Alcuni domini geografici sono ripartiti secondo
Š Nuovi domini
„
„
„
„
„
„
12
„
BIZ
INFO
COOP
AERO
MUSEUM
NAME
EU
attività commerciali
siti informativi
siti di cooperative
attività aerospaziali
musei
siti personali
codice dell’Unione Europea
uno schema simile a quello di primo livello
„
„
„
ac.uk
ac.il
co.uk
università inglesi
università israeliane
organizzazioni commerciali inglesi
13
Name Server
Struttura Gerarchica dei Name
Server
Š La risoluzione dei nomi è affidata ad un
Š I name server possono essere classificati
secondo l’albero dei domini
sistema distribuito
„
„
„
I membri del sistema sono detti name server
ogni applicazione deve contattare un name server
per risolvere un nome
vari modi
„
server
„
„
due name server collegati nell’albero si conoscono e
si scambiano informazioni
Š i name server collegati possono comunicare in
Š Ogni autorità deve avere almeno un name
14
cambiano le regole ed i costi di registrazione
gestisce la risoluzione dei nomi per quel dominio
un’autorità
è
totalmente
responsabile
del
funzionamento dei suoi name server
„
possono risiedere sullo stesso host o essere
collegati tramite un’interrete
le relazioni nell’albero sono logiche e non fisiche
Š I name server associati alla radice dell’albero
sono detti root name server
15
„
per ogni nome conoscono un name server in grado
di convertire quel nome
Root Name Server
Zone di Autorità
Š elenco dei root name servers
Š Il sottoalbero di domini gestito da un name
„
16
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
server costituisce la sua zona di autorità
Š per
ottenere
una
zona
di
autorità
un’organizzazione deve soddisfare alcuni vincoli
fissati dall’autorità centrale
ottenuto con il comando dig
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
4d18h27m25s
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
I.ROOT-SERVERS.NET.
E.ROOT-SERVERS.NET.
D.ROOT-SERVERS.NET.
A.ROOT-SERVERS.NET.
H.ROOT-SERVERS.NET.
C.ROOT-SERVERS.NET.
G.ROOT-SERVERS.NET.
F.ROOT-SERVERS.NET.
B.ROOT-SERVERS.NET.
J.ROOT-SERVERS.NET.
K.ROOT-SERVERS.NET.
L.ROOT-SERVERS.NET.
M.ROOT-SERVERS.NET.
„
„
„
„
17
Name Server per .it e .unisa.it
it.
it.
it.
it.
it.
it.
it.
it.
1D
1D
1D
1D
1D
1D
1D
1D
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
IN NS
Š un name server primario ed uno di backup
Tipi di Nomi
Š Il DNS consente di incorporare nello stesso
nameserver.cnr.it.
server2.infn.it.
ns2.psi.net.
dns2.iunet.it.
dns2.it.net.
ns.ripe.net.
dns.nic.it.
ns.eu.net.
sistema diverse gerarchie di nomi
Š Ad ogni elemento denominato memorizzato nel
sistema è associato un tipo
„
„
„
18
unisa.it.
2D IN NS
capri.dia.unisa.it.
unisa.it.
2D IN NS
server2.garr.net.
unisa.it.
2D IN NS
ns.unisa.it.
;; ADDITIONAL SECTION:
capri.dia.unisa.it. 2D
IN A
192.41.218.10
server2.garr.net.
1h30m26s IN A
131.154.1.11
ns.unisa.it.
2D
IN A
193.205.160.3
supportare tutti i protocolli standard per le
interrogazioni e le risposte dal DNS
conoscere almeno un root name server
conoscere un name server per ciascuno dei suoi
sottodomini
avere almeno due name server attivi che non hanno
punti di guasto comuni
Host
Casella postale
Un utente
Š Quando si interroga il DNS si deve specificare
che tipo di informazione si sta cercando e la
famiglia di protocolli da utilizzare
„
19
Per default si assume che si stanno cercano i nomi
degli host e che si usano i protocolli TCP/IP
Risoluzione di un Nome
Individuazione del Name Server
Š la comunicazione con il name server è gestita
Š Non esiste per gli host un metodo standard per
dal resolver
individuare un name server sulla rete locale
il resolver fa parte dell’applicazione ed è invocato
prima di contattare il livello di trasporto
„ TCP e UDP non hanno nessuna relazione con i nomi
di dominio
Š Es. un utente su A lancia il comando ftp B
„
Š A richiede al name server
name server
server FTP
S
B
su S l’indirizzo di B
Š S risponde con l’indirizzo
Š A invia un messaggio FTP
20
all’indirizzo di B
„
„
Š In ambiente Linux gli indirizzi dei name server
sono memorizzati in /etc/resolv.conf
„
„
A
21
client FTP
„
specifica fino a 3 name server in ordine di preferenza
specifica una lista di suffissi per il completamento
degli indirizzi
Es. nameserver 192.41.218.1 domain dia.unisa.it
Completamento degli Indirizzi
Modalità di Risoluzione
Š Il name server accetta solo richieste per nomi
Š Il name server può utilizzare due diverse
modalità per rispondere ad una interrogazione
completamente qualificati
„
„
specificano le etichette di tutti i livelli a partire dal
root level
Š Il resolver permette all’utente di specificare
„
„
prova
ad
estenderli
completamente qualificati
Š aggiunge
al nome
configurazione
i
per
suffissi
ottenere
modalità ricorsiva: se non conosce la risposta
interroga altri name server e poi passa la risposta al
client
Š usata dai name server locali
nomi parziali
22
in genere il nome del name server è memorizzato in
un file di configurazione oppure prelevato da un
server DHCP
il name server si trova sulla porta 53 (sia UDP che
TCP)
nomi
modalità iterativa: se non conosce la risposta passa
al client l’indirizzo di un altro name server
Š usata dai name server di livello superiore
specificati
Š Es. ftp udsab Æ ftp udsab.dia.unisa.it.
nel
file
di
Š Il client sceglie la modalità di risposta
„
23
setta un flag nel messaggio di richiesta
Funzionamento del DNS
Esempio di Risoluzione
Name server per .
Š L’applicazione interroga il name server locale
„
.
se il nome appartiene alla sua zona di autorità il
name server locale risponde direttamente
Name server per it
Š il name server locale interroga un root name
„
fr
Name
server
locale
server
ottiene in risposta il nome di un name server che ha
l’autorità sul dominio di primo livello del nome
richiesto
Name server per
unisa.it
Š il name server locale interroga il name server di
„
24
ottiene in risposta il nome di un name server di
secondo livello
Š ricorsivamente fino alla risoluzione del nome
25
dmi
www.dia.unisa
.it
Formato dei Messaggi
Š Ogni name server mantiene in una cache tutte
0
le corrispondenze tra nomi e indirizzi di cui
viene a conoscenza
„
dia
libero
Resolver
Cache
„
unisa
Name server per
dia.unisa.it
primo livello
it
IDENTIFICATION
nell’esempio il name server locale mette in cache i
name server di it, unisa.it e dia.unisa.it
una richiesta per www.dmi.unisa.it viene risolta
direttamente dal name server locale
1
6
PARAMETER
NUMBER OF QUESTIONS
NUMBER OF ANSWERS
NUMBER OF AUTHORITIES
NUMBER OF ADDITIONAL
3
1
QUESTION SECTION
ANSWER SECTION
Š ogni corrispondenza viene mantenuta nella
cache per un periodo fissato
„
26
„
il tempo di validità è fissato dal name server che ha
l’autorità su quel nome nel messaggio inviato agli
altri name server
per default il timeout è 2 giorni
AUTHORITY SECTION
ADDITIONAL INFORMATION SECTION
27
ogni messaggio consente di specificare più richieste e
risposte
Parametri
Formato della Question Section
le risposte alle richieste
Š PARAMETER: contiene vari flag per specificare il
tipo di operazione richiesta
„
„
„
„
„
„
28
QUERY DOMAIN NAME
QUERY TYPE
richiesta/risposta
corrispondenza indirizzo/nome o viceversa
messaggio troncato
risposta proveniente dalla autorità o indiretta
modalità ricorsiva disponibile
modalità ricorsiva richiesta
contiene il nome da
risolvere, rappresentato come sequenza di caratteri di
lunghezza variabile
„ Es. dia.unisa.it Æ 3 d i a 5 u n i s a 2 i t 0
contenuti nelle quattro sezioni del messaggio
Š QUERY TYPE: specifica il tipo di informazione richiesta
Š QUERY CLASS: specifica la classe di indirizzi
29
Formato della Answer Section
Tipi degli Oggetti
3
1
1
6
Š Il DNS può essere utilizzato per implementare
un qualsiasi spazio gerarchico dei nomi
Š Può implementare corrispondenze arbitrarie
RESOURCE DOMAIN NAME
TYPE
CLASS
TIME TO LIVE
„
RESOURCE DATA LENGTH
RESOURCE DATA
Š TIME TO LIVE: tempo di validità della risposta
Š RESOURCE DATA: contiene la risposta del
30
„
formata da vari record di risorse
Š stesso formato per le altre due sezioni
es. corrispondenze tra nomi e indirizzi IP e tra nomi e
caselle di posta
Š Il tipo di un oggetto definisce il tipo di
Š primi tre campi uguali alla question section
server
QUERY CLASS
Š QUERY DOMAIN NAME:
Š gli altri campi specificano quanti record sono
0
3
1
1
6
0
Š IDENTIFICATION: consente di far corrispondere
corrispondenza a cui si riferisce
„
name
31
esistono circa 20 tipi di oggetti e ne vengono
introdotti continuamente di nuovi
Principali Tipi
32
Esempio di Utilizzo dei Tipi
Š Richiesta di tipo A per ustica.dia.unisa.it
indirizzo di un host
A
puntatore
PTR
CNAME nome canonico
indirizzo IP
MX
mail exchanger
nome dell’host che agisce come
mail exchanger per il dominio
Š Richiesta di tipo MX per ustica.dia.unisa.it
HINFO
CPU e SO
nome della CPU e del sistema
operativo
Š Richiesta di tipo NS per ustica.dia.unisa.it
MINFO
NS
mailbox info
informazioni su una mailbox
name server
nome del name server che ha
l’autorità sul dominio
SOA
start of authority
specifica la zona di l’autorità
„
nome di un dominio
Š Richiesta di tipo PTR per 192.41.218.1
nome principale di un dominio
„
„
„
udsab.dia.unisa.it (nome associato all’indirizzo)
udsab.dia.unisa.it (mail exchanger per dia.unisa.it)
capri.dia.unisa.it (name server che ha l’autorità su
dia.unisa.it)
Š Richiesta di tipo SOA per capri.dia.unisa.it
33
„
dia.unisa.it (zona di autorità di capri.dia.unisa.it)
Formato Compresso dei Nomi
Interrogazioni Inverse
Š I messaggi di risposta del name server
Š Utilizzata per recuperare il nome associato ad
contengono anche la query originaria
„
un indirizzo IP
i messaggi non possono essere più lunghi di 512 byte
„
Š la risposta è troncata e il flag corrispondente è settato
Š Per risparmiare spazio i nomi sono compressi
„
„
„
significativi)
Š il puntatore ha i primi due bit a 1
utilizzata da alcuni server per verificare la correttezza
delle informazioni ottenute dal client
Š Implementata come la ricerca di un nome
la prima occorrenza è scritta normalmente
le occorrenze successive sono sostituite da un
puntatore alla prima occorrenza
l’indirizzo del puntatore è scritto nel byte precedente
il nome
„
„
tutti gli indirizzi IP sono rappresentati come nomi nel
dominio in-addr.arpa
Es. 192.41.218.1 Æ 1.218.41.192.in-addr.arpa
Š I root name server mantengono un database di
Š al posto della dimensione dell’etichetta (6 bit meno
34
192.41.218.37 (indirizzo IP associato al nome)
35
tutti gli indirizzi IP validi e dei name server che li
possono risolvere
Interazione con il DNS – 1
Interazione con il DNS – 2
Š Esistono diverse applicazioni che consentono di
[email protected]:~> host -a udsab
Trying domain "dia.unisa.it"
The following answer is not verified as authentic by the server:
udsab.dia.unisa.it 172800 IN
MX
10 capri.dia.unisa.it
udsab.dia.unisa.it 172800 IN
HINFO DEC Alpha 4000/720
udsab.dia.unisa.it 172800 IN
A
192.41.218.1
For authoritative answers, see:
dia.unisa.it 172800 IN
NS
capri.dia.unisa.it
dia.unisa.it 172800 IN
NS
odissea.dia.unisa.it
dia.unisa.it 172800 IN
NS
server2.garr.net
dia.unisa.it 172800 IN
NS ns.unisa.it
Additional information:
capri.dia.unisa.it 172800 IN
A
192.41.218.10
odissea.dia.unisa.it 1200 IN A
193.205.162.6
server2.garr.net
95562 IN
A
131.154.1.11
ns.unisa.it 172800 IN
A
193.205.160.3
interagire con il DNS
„
sotto Linux: nslookup (obsoleto), host, dig
[email protected]:~> nslookup udsab
Server: capri.dia.unisa.it
Address: 192.41.218.10
Name: udsab.dia.unisa.it
Address: 192.41.218.1
36
[email protected]:~> host udsab
udsab.dia.unisa.it has address 192.41.218.1
udsab.dia.unisa.it mail is handled (pri=10) by capri.dia.unisa.it
37
OSF_1V.3.2
Fly UP