Para identificar un host en la red, utilizamos IP addresses. Estas tienen una estructura jerárquica y consisten en cuatro secciones de separadas por puntos, cada una conteniendo un número de 4 bits. Estas direcciones se escanean de izquierda a derecha, obteniendo información acerca del host.
1. Services Provided by DNS
Necesitamos un servicio que permita traducir hostnames en direcciones IP. El sistema DNS es una base de datos distribuida implementada con una jerarquía de servidores, con una protocolo de capa de aplicación que permite a los hosts consultar a la base de datos.
Este sistema DNS provee algunos servicios importantes:
- Host aliasing: Un host con un hostname complicado puede tener uno o múltiples aliases. Al hostname original se lo denomina canónico.
- Mail server aliasing: Similar al anterior, permite tener múltiples aliases para un único servidor de mails.
- Load distribution: Se puede utilizar este sistema para redirigir a los usuarios a los servidores a otros servidores, a partir de un hostname común. Para hacer esto, el DNS devuelve todas las direcciones IP asociadas al hostname, pero rotando el orden cada vez.
2. Overview of How Dns Works
A Distributed, Hierarchical Database
El sistema DNS utiliza un gran número de servidores organizados de forma jerárquica y distribuidos a lo largo del mundo. Se pueden separar en tres clases:
- Root: Es una base de datos distribuida, todos estos servidores comparten la misma información y están gestionados por 13 organizaciones distintas.
- Top-Level Domain (TLD): Por cada top-level domain, tendremos un servidor (o múltiples). Son los que están al final de la URL. Ej.:
.com.ar. - Authoritative: Cada organización con hosts públicos tiene que proveer registros públicos para conectar sus hostnames con la dirección IP. Entre ellos, tendremos
.edu.uba. Estos pueden estar anidados, como por ejemplo “fi.uba.ar”. - Local: Los servidores locales DNS no pertenecen estrictamente a la jerarquía, pero son centrales en la arquitectura. Cada ISP tiene uno. Cuando un host hace una consulta DNS, esta se le envía a su DNS local, el cual se encarga de hacer la consulta.
Las consultas pueden ser tanto recursivas como iterativas. Por lo general, el DNS local utiliza consultas recursivas, mientras todo el resto utilizan consultas iterativas.
Las consultas recursivas se encargan de la consulta, devolviendo la IP buscada, mientras que las consultas iterativas únicamente devuelven el siguiente en la cadena de DNS look-up
DNS Caching
Es una característica importante del sistema DNS. Cuando un servidor recibe una respuesta DNS, entonces puede guardarla en su memoria local. Cuando otro cliente le pregunta por ese mismo hostname, puede devolver el valor guardado. Estos valores son descartados después de un tiempo.
Además, permiten que las consultas no atraviesen los servidores root, almacenando las direcciones de los TLD servers.
3. DNS Records and Messages
Los servidores DNS almacenan resource records (RR). Estos tienen la siguiente estructura.
TTL representa el tiempo de vida del recurso, cuando debería ser removido del caché. El significado de name y value dependerán de type
- Type A: Entonces, name es el hostname y value es la dirección IP.
- Type NS: Entonces, name es el dominio, y value es el hostname de los servidores que sabe encontrar la dirección IP buscada.
- Type CNAME: Entonces, value es el hostname canónico para el host con alias name.
- Type MX: Entonces values el nombre canónico para el mail server con alias name.
DNS Messages
Tanto las DNS queries como los replies tienen el mismo formato. Los primeros 12 bytes son la header section. Estos contienen un identificador de la query, los flags de la misma, y contadores de ocurrencias de los tipos de datos que le siguen al header.
Luego del header tendremos question section, la cual tiene información sobre la consulta realizada. Después, la answer section contiene los RR de la consulta.
En la authority section estarán los RR de otros authoritative servers. En additional section se encuentran RR útiles.
Inserting Records into the DNS Database
Un registrar es una entidad comercial que verifica la unicidad de un dominio, e ingresa el dominio en la base de datos.
Cuando registramos un nombre, debemos proveer los nombres y las direcciones de su primario y secundario authoritative server.
El registrar se encargará de que los registros proporcionados se ingresen en los servidores del dominio.