DNS - Faculdade de Informática

Fernando Luís Dotti
Redes de Computadores
DNS - Domain Name System
Fernando Luís Dotti
Faculdade de Informática - PUCRS
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Redes de Computadores
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z
z
z
z
y
na Internet este mapeamento é representado na prática através do DNS - Domain Name
System
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Máquinas e processos podem ser identificados por endereços (hierárquicos ou não)
conforme visto, como IP, IP+NroPorta, ...
No uso por usuários humanos, nota-se que esta forma de endereçamento é não
intuitiva e de trato desagradável
Desde o início das redes, usuários atribuíram às máquinas nomes, muitas vezes
relacionados com suas funções
Além disso, fez-se necessária uma forma de nomear máquinas ou processos
independente de mudanças na configuração de endereços
Para tal, faz-se necessário um esquema de mapeamento de nomes para endereços
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Espaço de Nomes:
y
y
Espaço Plano de Nomes
y
y
y
y
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Plano (Flat)
Hierárquico
nomes sem estrutura
utilizado no início da internet, mantido por entidade central
Vantagens:
n
nomes pequenos
Desvantagens:
n
conflitos de nomes
n
trabalho excessivo para entidade central
n
pouca escalabilidade (suporte ao crescimento do nro de nomes)
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Nomes Planos
y
y
y
>>>> Espaço Hierárquicos de Nomes
y
y
y
utilizado atualmente
nomes estruturados em
uma hierarquia (árvore)
cada nível da hierarquia
de nomes gera uma
partição no nome
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Necessidade de descentralizar mecanismo de nomes
Delegar autoridade de nomeação
Distribuir responsabilidade pelo mapeamento entre nomes e endereços
Raiz não nomeada ->
...
BR
USP
...
INF.PUCRS.BR
PUC
RS
INF
COM
...
EDU
PUR
DUE
...
CS
CS.PURDUE.EDU
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Espaço Hierárquicos de Nomes
y
...
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y
entidade de nível superior não precisa tratar / resolver detalhes de nível inferior na hierarquia
n
autoridade para administração de nomes nas subpartes é delegada a cada subparte
n
mapeamento de nomes para endereços é descentralizado usando uma estrutura
hierárquica de servidores
hierarquia de nomes
não está associada
à estrutura física da
Raiz não nomeada ->
rede, mas de acordo
com as organizações
que mantém
BR
EDU
COM
autoridade sobre
partes do espaço
de nomes
PUC
PUR
USP
RS
DUE
...
...
INF.PUCRS.BR
INF
...
CS
CS.PURDUE.EDU
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z
Espaço Hierárquicos de Nomes
y
y
as partes dos nomes são chamadas labels
qualquer sufixo de um label em um nome de domínio também é um nome de domínio
n
domínio: cs.purdue.edu
n
domínio: purdue.edu
n
domínio:
edu
label + específico antes
Raiz não nomeada ->
label + genérico depois
...
BR
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y
y
USP
...
INF.PUCRS.BR
INF
...
COM
PUC
RS
EDU
PUR
DUE
...
CS
CS.PURDUE.EDU
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ES
FR
DE
UK
...
COM EDU GOV
BR
USP
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Raiz não nomeada ->
...
PUC
RS
INF
Esquema geográfico - código do país
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PUR
DUE
MIL
NET ORG
...
CS
Esquema funcional
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nomes resolvidos por um conjunto de servidores de nome cooperantes, formando um
sistema distribuído
estrutura de servidores de nomes
n
esquema direto: um servidor de nome por nome de domínio
y
y
ES
FR
dado um nome a resolver, a raiz pode passar para o servidor responsável, e este
sucessivamente até que o nome do último label seja resolvido
UK
DE
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n
...
COM EDU GOV
BR
PUC
RS
USP
...
PUR
DUE
MIL
NET ORG
...
CS
INF
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y
Na prática:
n
um servidor pode conter informação sobre grande parte do espaço de nomes;
organizações freqüentemente colecionam nomes em um único servidor de nomes
ES
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Raiz não nomeada ->
FR
DE
...
UK
...
BR
PUC
RS
USP
INF
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COM EDU GOV
MIL
NET ORG
...
PUR
DUE
CS
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Itens Nomeados
y
n
n
n
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y
o DNS foi projetado para ser bastante genérico - permite que vários tipos de nomes
sejam armazenados e resolvidos
cada item armazenado tem um tipo correspondente, especificando se o endereço
corresponde:
n
a um host;
n
a uma máquina suportando, por exemplo:
o servidor de FTP;
o servidor de Mail;
servidor HTML;
y
o cliente, quando pede a resolução de um nome ao DNS informa o tipo do resultado
que deseja obter
y
y
a sintaxe de um nome não determina o tipo do objeto nomeado
através do número de labels não se sabe se um nome se refere a uma máquina ou
domínio
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Mapeamento de Nomes para Endereços
y
y
Formas de resolução: Iterativa X Recursiva
y
y
Iterativa: cliente contata os vários servidores envolvidos na resolução de um nome
Recursiva: cliente pede para um servidor a resolução total, este contata o próximo
servidor envolvido, e assim recursivamente
y
Em qualquer caso: cliente elabora um pedido com o nome a ser traduzido, o tipo do
nome buscado, e informa o tipo de resolução desejada (acima) e envia ao servidor
(operção de lookup)
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Conceitualmente: top-down
da raiz para as folhas na árvore de servidores
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Algoritmo
y
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y
Cliente:
monta pedido conforme visto e manda para um servidor de nomes
Servidor:
Recebe pedido
Verifica se nome é de sua responsabilidade
Se for
traduz o nome conforme sua base de dados
envia resposta ao cliente
Se servidor não resolver o nome
verifica tipo de tradução pedida
Se recursiva
servidor contata outro servidor capaz de resolver o pedido
responde ao cliente
Se iterativa
servidor informa ao cliente o próximo servidor que resolve o
pedido
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Como um cliente acha um servidor para contatar ?
y
y
Como um servidor acha outros servidores capazes de responder o pedido de um
cliente ?
y
y
y
y
Servidor conhece os servidores “abaixo” na hierarquia
Servidor tem que saber o endereço de “um” servidor superior (parent)
Servidor tem que saber o endereço de “um” servidor Raiz
“um” --> servidores de nomes são duplicados por questões de tolerância a falhas
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Cliente deve saber no mínimo um endereço de um servidor de nomes
Ambiente do cliente tem esta informação como parte de sua configuração
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Necessidade de baixar operações de consultas remotas (lookup) - Caching
y
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cada servidor mantém um registro dos nomes recentemente resolvidos, e os servidores
responsáveis por eles
quando um pedido de resolução de nome chega,
o servidor verifica os nomes de sua autoridade
Se achar
responde endereço resolvido
Se não achar
verifica os registros de nomes resolvidos em outros servidores
Se achar
responde o endereço resolvido + nome do servidor
responsável ( -->> se não funcionar cliente tenta direto)
Se não achar
Pedido iterativo: informa outro servidor
Pedido recursivo: contata outro servidor
obtém resultado
armazena na cache
informa cliente
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y
Aspectos de implementação
y
y
y
concorrência: trata mais de um pedido simultaneamente;
replicação: autoridade internet exige duplicação da informação;
tolerância a falhas: servidores replicados não podem ter ponto comum de falha. Ex.:
•
•
•
•
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quando uma autoridade servidor responde / resolve um endereço de sua autoridade, ela
informa o tempo dentro do qual o endereço resolvido é válido
n
servidores podem atualizar sua base de endereços remotos retirando mapeamentos
não garantidos
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rede de dados
rede elétrica
prédio
etc...
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