Интернет протоколы система dns. Описание протокола DNS (Domain Name System). Ключевыми характеристиками DNS являются

Протокол DNS выполняет две основные функции. Он позволяет клиентским компьютерам запрашивать DNS-сервер об IP-адресе или имени какого-либо хоста в сети, а также позволяет производить обмен информацией между базами данных серверов DNS. В этом протоколе используется стандартный формат типа "запрос-ответ", где клиент посылает пакет запроса, и сервер отвечает либо пакетом с информацией, полученной из базы данных, либо сообщением об ошибке, в котором указывается причина отказа в обработке запроса. В своей работе этот протокол использует порт 53 и хорошо известные протоколы - TCP или UDP. Причем в последнее время UDP стал более распространенным методом транспортировки пакетов по сети Internet. Пакет DNS состоит из пяти полей: заголовка, вопроса, ответа, полномочий и поля дополнительной информации. На рис. 4.5 показана общая структура пакета DNS.

Рис. 4.5.

Поле заголовка

В поле заголовка содержится информация о пакете и его назначении. В нем дается общее описание пакета (пакет запроса или пакет ответа) и указывается количество данных, содержащихся в каждом поле данных пакета. Описание заголовка приводится в табл. 4.3 .

Биты ID являются уникальным 16-битовым идентификационным номером пакета запроса. Пакет ответа, формируемый сервером, также использует этот идентификационный номер, чтобы клиент мог сопоставить ответ сервера со своим запросом. Бит QR обозначает тип пакета (пакет запроса - 0, пакет ответа - 1). Поле OPCODE определяет тип запроса - стандартный (0), обратный (1) или запрос о статусе сервера (2).

Следующие четыре бита определяют различные параметры пакета. Бит AA устанавливается, когда ответ является авторитетным (данные поступают напрямую от DNS-сервера, ответственного за зону). Неавторитетные ответы могут поступать от серверов DNS, в кэше которых сохранилась информация об исходных записях от предыдущих запросов. Эта информация считается неавторитетной, так как есть вероятность, что с момента последнего обращения к серверу информация была изменена. Бит TC устанавливается, когда требуется урезать данные в пакете до вида, удобного для передачи по сети. Такое вполне возможно при использовании протокола UDP, согласно которому размер пакета не должен превышать 512 байт. Бит RD включается, когда клиент желает рекурсивно запрашивать DNS-сервер на постоянной основе. Если этот бит установлен, то DNS-сервер будет запрашивать другие DNS-серверы, пока не получит ответ. Если этот бит не установлен, то DNS-сервер будет возвращать на запрос любую информацию, которая у него имеется. Бит RA устанавливается, чтобы уведомить клиента о возможности рекурсивного запроса на данный сервер. Биты Z в настоящее время не используются и зарезервированы на будущее.

Биты RCODE используются только в пакетах ответов. Они отображают состояние ответа - без ошибок (0), ошибки в пакете запроса (1), внутренние ошибки не дали возможности серверу обработать запрос (2), имя, указанное в запросе, не существует (3), данный тип запроса не поддерживается сервером (4) и сервер отказался обработать запрос (5).

Остальные четыре параметра заголовка представляют собой 16-битовые числа и используются в качестве счетчиков. С их помощью ведется учет количества исходных записей, возвращаемых в пакете. QDCOUNT отображает количество запросов (в пакет может включаться более одного запроса). ANCOUNT - количество исходных записей, включенных в ответ. NSCOUNT обозначает число исходных записей об авторитетных серверах имен, а ARCOUNT - число записей в поле дополнительной информации.

Поле вопроса

Поле вопроса содержит запросы, ответы на которые клиент желает получить от DNS-сервера. В одном пакете DNS может содержаться несколько запросов. Количество запросов в пакете определяется параметром QDCOUNT из поля заголовка. Поле вопроса состоит из трех частей: списка преобразуемых доменных имен; поля типов записей, которые клиент желает получить в ответе, и параметра класса запроса. Список преобразуемых доменных имен представляет собой список имен, для которых клиент желает получить IP-адреса. Для формирования списка имен используется специальный формат. Перед каждым именем ставится однобайтное значение, которое определяет длину имени. Конец списка обозначается именем с нулевой длиной. После текстовой части следует двубайтная запись QTYPE . В ней определяется, в каком виде клиент желает принимать информацию о имеющихся доменах. Эти значения полностью соответствуют типам исходных записей в DNS. Например, для того чтобы найти почтовый сервер для определенного домена, вам следует воспользоваться типом записи МХ . И, наконец, последний параметр в поле вопроса - QCLASS . Он определяет класс запроса, который в нашем случае для сети Internet всегда будет IN .

Современную жизнь уже сложно представить без интернета. Он преследует нас повсюду. Даже в часах и микроволновках есть интернет. Большинство людей не особо интересует принцип работы и общее понимание устройства работы сети.

Уже в ближайшее будущее не знать основ топологии компьютерных сетей будет просто некрасиво. И сегодня мы будем разбирать, что такое DNS и с чем его подают.

Базовые понятия

Domain Name System (ДНС) с английского буквально означает система доменных имён. Такая система призвана получать информацию о доменах, входит в семейство TCP / IP и имеет прикладной уровень по модели OSI .

В свою очередь, TCP / IP - это протокол передачи информации от одного компьютера к другому. Более того, если несколько ПК подключены по локальной сети и не имеют выхода в интернет, обмен данным между ними осуществляется по этому протоколу.

Модель OSI - это базис компьютерных сетей, именно благодаря этой модели в принципе возможен обмен между устройствами данными. Отметим, что уровней модели всего семь, прикладной уровень самый первый.

Домен же представляет собой непосредственный адрес портала или строго идентифицированную зону нахождения адресов сайта, при этом имеющую свое уникальное имя в организации системы доменных имен. Домены бывают различных уровней, однако домены, следующие за вторым уровнем, именуют субдоменами.

Что в итоге дает домен? Он позволяет узнать многое о сайте. В названии сайта всегда присутствует: .com - это значит, что указанный сайт коммерческой направленности, .ru - сайт находится в сегменте русскоязычного интернета - тот самый «рунет». Давайте рассмотрим государственный портал закупок, находящийся по адресу: http://zakupki.gov.ru, где.gov означает, что сайт находится в ведении государства, а.ru обозначает принадлежность к российской зоне имен.

Теперь нужно понять, что представляет собой IP-адрес . Машина не понимает наших букв, так как работает исключительно в двоичной системе исчисления (в которую входят лишь два числа 0 и 1). IP-адрес выступает в виде цифр, служащих для удобства настройки сети адреса узлов сети (устройств, которые могут обмениваться данными и присваивать себе ip, например, смартфон, принтер, роутер и т. д.), используя десятичную систему, машина сама переводит цифры в двоичную, и таким образом понимает, куда ей обращаться с запросом о получении данных и обмена соответствующими пакетами.

Например, адрес большинства домашних роутеров обозначается как 192.168.1.1 в двоичном коде он будет выглядеть так 11000000.10101000.00000001.00000001. В среде системных администраторов есть шутка, что каждый уважающий себя системный администратор должен уметь в уме переводить IP-адрес из десятичной в двоичную.

Выглядит сложно на бумаге, но благодаря DNS мы вбиваем в адресной строке ya.ru и попадаем на сайт Яндекса. То есть первостепенная задача DNS - это упрощение поиска различных интернет-порталов и интерпретирует имя доменов в IP-адреса.

Структура DNS

Система доменных имен имеет структуру дерева и включает в себя множество элементов: непосредственно самих доменных имен, зон, сетевых узлов и т. д.

В корневой зоне расположены бесчисленные серверы, ежесекундно обрабатывающие различные запросы. Настройка происходит на разных «зеркалах», которые включают в себя сведения о самих серверах и несут ответственность за домены. Такие действия совершаются на компьютерах раскиданных по всему миру и находящихся на существенном удалении друг от друга.

Мы уже немного поговорили о понятии зона в системе DNS. Но, продолжая пример с деревом, отметим, что зоной можно считать любой участок нашего древа, объединяющий несколько ветвей в одно целое, что разрешает передавать в управление, а, следовательно, и ответственность за указанную зону древа организации и лицу.

Любая зона включает в себя компонент под названием Служба DNS. Служба позволяет хранить данные локально. Сам же домен в нашем древе будет носить вид простой ветви.

Стоит также обратить внимание на то, что система DNS носит иерархичный характер. Значит, что все домены, помимо корневого, подчинены вышестоящим элементам системы.

Систематика DNS-серверов

DNS-сервер - это устройство, на котором установлено и запущено соответствующие приложение, отвечающее на запросы от других устройств, используя сетевые протоколы.

Все серверы делятся на:

Как это все выглядит на практике? Предположим, что кто-то решил запустить новый сайт в интернете. Для этих целей происходит регистрация нового домена. Но пока этот домен не будет занесен в специальные таблицы на DNS-серверах, можно сказать, что никто в мире этот домен не знает и не сможет к нему подключиться. После внесения изменений в DNS он тут же сообщит свежую информацию другим серверам по иерархии.

Информация для пользователя

При первичном подключении и прокладки кабеля в дом, как правило, в договоре оказания услуг провайдер, помимо логина и пароля, указывает свои DNS-сервера, которые пользователю необходимо внести при настройках роутера или компьютера. Ряд провайдеров цепляет адреса автоматически.

Однако самые искушенные пользователи используют бесплатные альтернативы от крупных IT-компаний, таких как Google или Яндекс. Так, сервера Яндекса включают в себя больше 80 DNS.

Скорость открытия страниц в браузере может напрямую зависеть от того, какой используется DNS-сервер. Конечно, не приходится мечтать о том, что скорость вырастет в разы, но стоит иметь в виду, что небольшой прирост будет. Чтобы понять, какой сервер прописать в настройках, можно воспользоваться специальным программным обеспечением, таким как DNS Benchmark, Namebench и др.

На рынке можно встретить роутеры, в которых есть встроенный DNS-сервер. Но также часто попадаются устройства, на которых сервера нет. Такие устройства используют функцию DNS relay. Такая функция позволяет пересылать пакеты данных, при этом исключена необходимость в наличии DNS-сервера, встроенного в ядро операционной системы роутера. Но если такую функцию отключить, то вся нагрузка по работе с доменами перейдет на оборудование, следующего по уровню за вашим роутером, то есть на оборудование провайдера.

Если DNS-сервер не отвечает

Часто встречающаяся ошибка. Проблема может возникнуть как из-за неполадок в сети пользователя, так и со стороны провайдера. Пути решения:

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.

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 23:48, 28 ноября 2016.

DNS (англ. D omain N ame S ystem - 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.

Пример структуры доменного имени

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.

Уровни DNS

Дерево DNS принято делить по уровням: первый, второй, третий и так далее. При этом начинается система с единственного корневого домена (нулевой уровень). Интересно, что про существование корневого домена сейчас помнят только специалисты, благодаря тому, что современная DNS позволяет не указывать этот домен в адресной строке. Впрочем, его можно и указать. Адресная строка с указанием корневого домена выглядит, например, так: «site.test.ru.» – здесь корневой домен отделен последней, крайней справа, точкой. Как несложно догадаться, адреса с использованием DNS записываются в виде последовательности, отражающей иерархию имен. Чем «выше» уровень домена, тем правее он записывается в строке адреса. Разделяются домены точками. Разберем, например, строку www.site.nic.ru. Здесь домен www – это домен четвертого уровня, а другие упомянутые в этой строке домены расположены в домене первого уровня RU. Например, site.nic.ru – это домен третьего уровня. Очень важно понимать, что привычный адрес веб-сайта, скажем, www.test.ru, обозначает домен третьего уровня (www), расположенный внутри домена второго уровня test.ru.

Ключевые характеристики DNS

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.
• Кеширование 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.

Дополнительные возможности

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

Как работает DNS

Доменное имя содержит, как минимум, две части (обычно называются метками), разделённые точкой. Самая правая метка является доменом верхнего уровня (например, для адреса ru.wikipedia.org домен верхнего уровня - org). Каждая следующая метка справа налево является поддоменом (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. Система DNS содержит иерархию серверов DNS. Каждый домен или поддомен поддерживается как минимум одним авторизированным сервером DNS, на котором расположена информация о домене. Иерархия серверов DNS совпадает с иерархией доменов.

Рассмотрим на примере работу всей системы. Предположим, мы набрали в браузере адрес ru.wikipedia.org. Браузер знает только IP-адрес сервера DNS, обычно это один из серверов интернет-провайдера. Он спрашивает у сервера DNS: «какой IP-адрес у ru.wikipedia.org?». Сервер DNS 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 поддерживает доменную зону org.» Браузер 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 поддерживает доменную зону wikipedia.org.» Наконец, браузер отправляет свой запрос к третьему DNS-серверу (который является авторизированным сервером для домена wikipedia.org), и получает ответ - IP-адрес. Этот процесс называется рекурсивным поиском.

Имя хоста и IP-адрес не тождественны - хост с одним IP 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 хостов: это позволяет создавать балансировку нагрузки. Запрос на определение имени обычно не идёт дальше кэша DNS, который помнит (ограниченное время) ответы на запросы, проходившие через него ранее. Организации или провайдеры могут по своему усмотрению организовывать кэш DNS. Обычно вместе с ответом приходит информация о том, сколько времени следует хранить эту запись в кэше. Для повышения устойчивости системы используется множество серверов, содержащих идентичную информацию. Существует 13 корневых серверов, расположенных по всему миру и привязанных к своему региону, их адреса никогда не меняются, а информация о них есть в любой операционной системе. 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 в случае, если ответ больше 512 байт, или в случае AXFR-запроса.

Записи DNS

Записи DNS , или Ресурсные записи (англ. Resource Records, RR) - единицы хранения и передачи информации в DNS. Каждая ресурсная запись состоит из следующих полей:

• 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,
• 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 (point to reverse) 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.

Зарезервированные доменные имена

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.

Интернациональные доменные имена

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.

Протокол DNS является служебным протоколом прикладного уровня. Этот протокол несимметричен - в нем определены DNS-серверы и DNS-клиенты. DNS-серверы хранят часть распределенной базы данных о соответствии символьных имен и IP-адресов. Эта база данных распределена по административным доменам сети Internet. Клиенты сервера DNS знают IP-адрес сервера DNS своего административного домена и по протоколу IP передают запрос, в котором сообщают известное символьное имя и просят вернуть соответствующий ему IP-адрес.

Если данные о запрошенном соответствии хранятся в базе данного DNS-сервера, то он сразу посылает ответ клиенту, если же нет - то он посылает запрос DNS-серверу другого домена, который может сам обработать запрос, либо передать его другому DNS-серверу. Все DNS-серверы соединены иерархически, в соответствии с иерархией доменов сети Internet. Клиент опрашивает эти серверы имен, пока не найдет нужные отображения. Этот процесс ускоряется из-за того, что серверы имен постоянно кэшируют информацию, предоставляемую по запросам. Клиентские компьютеры могут использовать в своей работе IP-адреса нескольких DNS-серверов, для повышения надежности своей работы.

База данных DNS имеет структуру дерева, называемого доменным пространством имен, в котором каждый домен (узел дерева) имеет имя и может содержать поддомены. Имя домена идентифицирует его положение в этой базе данных по отношению к родительскому домену, причем точки в имени отделяют части, соответствующие узлам домена.

Корень базы данных DNS управляется центром Internet Network Information Center. Домены верхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на организационной основе. Имена этих доменов должны следовать международному стандарту ISO 3166. Для обозначения стран используются трехбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры, а для различных типов организаций используются следующие аббревиатуры:

· com - коммерческие организации (например, microsoft.com);

· edu - образовательные (например, mit.edu);

· gov - правительственные организации (например, nsf.gov);

· org - некоммерческие организации (например, fidonet.org);

· net - организации, поддерживающие сети (например, nsf.net).

Каждый домен DNS администрируется отдельной организацией, которая обычно разбивает свой домен на поддомены и передает функции администрирования этих поддоменов другим организациям. Каждый домен имеет уникальное имя, а каждый из поддоменов имеет уникальное имя внутри своего домена. Имя домена может содержать до 63 символов. Каждый хост в сети Internet однозначно определяется своим полным доменным именем (fully qualified domain name, FQDN) , которое включает имена всех доменов по направлению от хоста к корню. Пример полного DNS-имени: citint.dol.ru.

В сетях TCP/IP компьютеры для общения между собой используют IP-адреса. Однако то, что удобно машинам, неудобно людям. Сама человеческая натура протестует против запоминания чисел типа 192.120.18.34. К тому же IP-адреса совсем не информативны. По IP-адресу невозможно понять, что это: сервер, ПК, маршрутизатор или сетевой принтер. Приятней работать с осмысленными именами, такими как sales-server. Тем не менее сетевые устройства обращаются друг к другу, используя IP-адрес, а не имена.

Решает эту проблему система именования сетевых объектов, которая отвечает за преобразование символьных имен в IP-адреса. Системе передается имя (например archie.univie.ac.at), а она возвращает IP-адрес (140.78.3.8).

Система имен доменов (Domain Name System, DNS) появилась середине 80-х годов. DNS реализует иерархическое пространство имен. Единицей измерения является домен (территория, область). Понятие домена DNS не надо путать с доменом Windows NT или доменом NIS. Они не имеют друг к другу никакого отношения. На Рисунке 4.7. приведена часть иерархической структуры DNS сети Internet.

Вся сеть представляется в виде единого иерархического дерева. На вершине располагается корневой домен (обозначается символом "●"). Ниже находятся домены первого уровня. Поскольку Internet развивался в первую очередь в США, это вызвало некоторый крен при формировании доменов первого уровня: Internet как бы оказался поделенным между США и всем остальным миром.

Наиболее известные домены первого уровня:

com - коммерческие организации (главным образом в США);

edu - учебные заведения США;

gov - правительственные учреждения США;

mil - военные учреждения США;

net - различные сетевые агентства и Internet-провайдеры;

int - международные организации;

org - некоммерческие учреждения;

код страны - двухбуквенный код для обозначения государства (ru - для России).

Ниже доменов первого уровня располагаются домены второго уровня и так далее вплоть до хостов. Для доменов первого уровня, обозначающих государства, доменами второго уровня часто бывают города (например, msk - для Москвы), а доменами третьего уровня - предприятия и организации.

Любой хост или домен в Internet однозначно идентифицируется так называемым полным доменным именем (Fully Qualified Domain Name, FQDN). Его иногда еще называют абсолютным доменным адресом.

Так, для сетевого устройства host1 полное доменное имя будет host1.company1.msk.ru. а для домена company1 - company1.msk.ru.

Домены в FQDN записываются справа налево в порядке подчинения и разделяются точками. Каждая отдельная составляющая FQDN называется меткой (label). Длина метки не должна превышать 63 символа, а полная длина FQDN - 255 символов. Допустимыми символами являются буквы английского языка, цифры и знак дефиса "-" (знак дефиса не может стоять в начале или конце метки). Регистр букв значения не имеет, т. е. company1.msk.ru. и COMPANY1.MSK.RU. обозначают один и тот же домен.

Конечная точка в полном доменном имени обозначает, во-первых, корневой домен, и, во-вторых, что используется абсолютная адресация.

Кроме абсолютной применяется и относительная доменная адресация. Когда два устройства находятся в одном и том же домене, они могут обращаться друг к другу по имени, не указывая полного доменного пути. Так, host2 обращается к host1 двумя способами:

· по полному доменному имени host1.company1.msk.ru.

· по относительному доменному адресу host1

В полном доменном имени конечную точку можно не ставить, поскольку обычно программное обеспечение TCP/IP подразумевает, что составное доменное имя (т. е. когда присутствует более двух меток) обозначает FQDN. Таким образом,

company1.msk.ru. и company.msk.ru.

Домены находятся в иерархическом подчинении друг другу, причем домены являются узлами дерева доменов, а хосты - листьями.

Понятие домена достаточно емкое и в то же время гибкое. Оно не ограничивается какими-то физическими границами, например границами IP-сети или сегмента Ethernet. Доменом DNS может быть и страна, и предприятие, и отдел банка. Один домен может включать как множество сетей, так и только часть одной сети или даже подсети.

Основное назначение DNS состоит в преобразовании имени хоста в его IP-адрес. На самом деле DNS является системой, не зависимой от протокола сетевого уровня, т. е. она может быть реализована не только в среде TCP/IP. Однако функции DNS этим не ограничиваются. DNS позволяет получить следующую информацию: IP-адрес хоста; доменное имя хоста по его IP-адресу; псевдонимы хоста, тип центрального процессора и операционной системы хоста; сетевые протоколы, поддерживаемые хостом; почтовый шлюз; почтовый ящик: почтовую группу; IP-адрес и доменное имя сервера имен доменов. Существует и ряд других, реже используемых параметров.