INTRODUÇÃO ÀS REDES DE COMPUTADORES

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1 INTRODUÇÃO ÀS REDES DE COMPUTADORES CAMADA DE APLICAÇÃO Teresa Vazão 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 2

2 INTRODUÇÃO Internet para todos Tim Burners Lee (invesngador do CERN): Inventor do conceito de navegação por hyper- texto 25 de Dezembro 1980 WWW (World Wide Web) Primeira comunicação HTTP entre um servidor e um cliente 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 3

3 SUMARIO Camada de aplicação Protocolo HTTP Protocolo FTP Protocolos de correio electrónico Gestão de nomes Conceitos e terminologia Sistemas de gestão de nomes Formato da informação Resolução de nomes 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 4

4 CAMADA DE APLICAÇÃO Gestão de nomes DNS Domain Name Systems Arquitectura hierárquica, cliente- servidor Pedido/resposta Invísivel para o unlizador comum 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 5

5 Gestão de nomes Protocolo de nível de aplicação que traduz nomes em endereços Sistema de Gestão de Nomes Núcleo da rede Sistema distribuído e hierárquico Resolução de nomes Como se converte um nome num endereço IP? Estrutura da informação de registo O que se armazena e o que se transfere? 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 6

6 CAMADA DE APLICAÇÃO gestão de nomes Conceitos e terminologia Maria Nº CC Nº SS 2012/2013 Nome Endereço IPv4 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 7

7 Conceitos e terminologia Porque não centralizar o DNS? Um só ponto de falha Volume de tráfego Base de dados centralizada distante Manutenção Não é escalável! Nenhum servidor tem todos os mapeamentos de endereços IP Nome Endereço IPv4 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 8

8 Conceitos e terminologia Base de dados distribuída Hierarquia de servidores de nomes Protocolo de aplicação Sistemas terminais, encaminhadores e servidores de nomes comunicam para resolver nome Tradução nomes endereços Função do núcleo da rede implementada como aplicação Complexidade no acesso (edge) Nome Endereço IPv4 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 9

9 Conceitos e terminologia Responsabilidades A enndade que regista um dominio ou sub- domínio é responsável por manter uma infra- estrutura técnica e administranva para gerir a sua zona, incluindo a sub- delegação para sub- domínios de nível inferior. Delegação confere autonomia ilimitada sobre o espaço alocado Zona porção conngua do espaço de nomes cuja gestão foi delegada num dada enndade. contém os registos com informação para o mapeamento nomes- endereços e outra informação Zona e domínio O termo Zona refere- se às funções de configuração O termo Domínio refere- se às funções de negócio 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 10

10 Conceitos e terminologia Servidor autoritauvo Responsável pela informação de mapeamento nomes- endereços IP duma zona Fornece informação fidedigna Primário todas as máquinas referências de servidores de sub- domínios servidores secundários Secundário Backup do servidor primário Copia periodicamente toda a base de dados do servidor primário Não autoritauvo Contém informação de mapeamento nomes- endereços dum domínio que não é da sua responsabilidade A informação que fornece pode não ser fidedigna Servidor de cache Melhora o desempenho da rede Memoriza respostas a pedidos que recebe de clientes 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 11

11 Sistema de Gestão de Nomes Npos de servidores Root DNS Servers Top- Level- Domain AuthoritaUve com google.com amazon.com org ieu.org pt ulisboa.pt inesc- id.pt tecnico.ulisboa.pt letras.ulisboa.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 12

12 Sistema de Gestão de Nomes exemplo 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 13

13 Sistema de Gestão de Nomes servidores de raíz Atribuição realizada pela IANA: hvp://www.iana.org/ a NSI Herndon, VA c PSInet Herndon, VA d U Maryland College Park, MD g DISA Vienna, VA h ARL Aberdeen, MD j NSI (TBD) Herndon, VA k RIPE London i NORDUnet Stockholm m WIDE Tokyo e NASA Mt View, CA f Internet Sowware C. Palo Alto, CA 13 root name servers no mundo b USC- ISI Marina del Rey, CA l ICANN Marina del Rey, CA 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 14

14 Sistema de Gestão de Nomes - Top Level Domain Servers Responsáveis pelos domínios de topo Instalados na zona de raíz do Sistema de Gestão de Nomes Root DNS Servers org pt Exemplos de Npos de domínios country- code top- level domain (cctld) - domínios nacionais:.pt,.fr,.es generic top- level domain (gtld) geridos directamente pela ICANN:.com,.org ieu.org tecnico.ulisboa.pt ulisboa.pt inesc- id.pt letras.ulisboa.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 15

15 Sistema de Gestão de Nomes exemplo hvp://www.iana.org/domains/root/db 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 16

16 Sistema de Gestão de Nomes - AuthoritaNve Name Server Gestão de nome duma organização Ex: servidor de nomes do técnico Mapeamento dos servidores da organização Servidor de Servidor Web Root DNS Servers org ieu.org pt ulisboa.pt inesc- id.pt IdenNficado por: AuthoritaNve Answer = 1 na resposta a um pedido de resolução de nomes tecnico.ulisboa.pt letras.ulisboa.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 17

17 Sistema de Gestão de Nomes Non AuthoritaNve Name Server Receção dos pedidos de resolução de endereços dos Sistemas Terminais Usado como proxy Forward de pedidos pela hierarquia de servidores Podem fazer cache das respostas aos pedidos Cada organização tem o seu Não faz parte da hierarquia de servidores Root DNS Servers org ieu.org pt ulisboa.pt tecnico.ulisboa.pt ns1.ist.utl.pt inesc- id.pt letras.ulisboa.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 18

18 Formato da informação registos DNS: Registo de recursos (RR) armazenados numa base de dados distribuída O que se deve armazenar nessa base de dados? IdenNficação do domínio Servidores de nomes Servidores de Sistemas terminais com nomes atribuídos Como se descobre a informação sobre o domínio? nslookup 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 19

19 Formato da informação registos Tipo=SOA Start Of Authority Informação geral sobre a zona Informação estruturante que deve ser incluída em todas as zonas RR formato: (name, value, type, el) Informação que contém: Origin: Servidor de nomes primário Mail addr: Contacto do responsável pela gestão do domínio Serial: Timestamp que se muda sempre que há uma alteração Refresh: Número de segundos entre updates da zona (polling do secundário) Retry: Número de segundos até que uma falha de atualização seja rependa (reconexão do primário) Expire: Número máximo de segundos até que a informação da zona não seja mais considerada autoritanva (validade da cache) Minimum valor mínimo que o campo TTL deve ter em qualquer registo do domínio 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 20

20 Formato da informação primário e secundário? 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 21

21 Formato da informação registos Tipo=NS Name Server Informação sobre os servidores de nomes RR formato: (name, value, type, el) Informação estruturante que deve ser incluída em todas as zonas Informação que contém: Name: Nome do servidores de nome do domínio Address: Endereço IP dos servidores de nome desse domínio 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 22

22 Formato da informação o que sabemos do nosso domínio? 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 23

23 Formato da informação servidores de nomes do nosso domínio? 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 24

24 Formato da informação registos Tipo=MX Mail Exchanger Informação sobre os servidores de RR formato: (name, value, type, el) Informação que contém: Name: Nome do servidores de do domínio Address: Endereço IP dos servidores de nome desse domínio 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 25

25 Formato da informação servidores de SMTP do nosso domínio? 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 26

26 Formato da informação registos DNS: Registo de recursos (RR) armazenados numa base de dados distribuída Tipo=A Nome do Sistema Terminal Valor é um endereço IP RR formato: (name, value, type, el) Tipo=CNAME Nome é uma alias para o nome canónico (real) Valor é o nome canónico é realmente servereast.backup2.ibm.com 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 27

27 Formato da informação mensagens Protocolo DNS Messagens de query e response Ambas com o mesmo formato de mensagem 12 bytes Cabeçalho da mensagem IdenNficação: 16 bit # para query, Response usa o mesmo # Flags: query e/ou response recursão desejada recursão disponível response é autoritanva 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 28

28 Formato da informação mensagens Nome, Upo de campo para uma query 12 bytes RRs na resposta à query registos para authoritauve servers Informação adicional que pode ser úul 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 29

29 Resolução de Nomes - recursivo Root Name Server Sistema Terminal MacJoao.Lisboa.pt pretende endereço IP de MacPedro.Boavista.Porto.pt Contacta o seu Local Name Server, dns.lisboa.pt Local Name Server Local Name Server dns.lisboa.pt contacta Root Name Server, se necessário Root Name Server Contacta AuthoritaBve Name Server, dns.boavista.porto.pt, se necessário dns.lisboa.pt requeseng host MacJoao.Lisboa.pt MacPedro.Boavista.Porto.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE AuthoritaEve Name Server dns.boavista.porto.pt

30 Resolução de Nomes - recursivo Root Name Server Root Name Server Pode não conhecer o Servidor de Nomes AutoritaNvo Pode conhecer Servidores de Nomes Intermédios: que contacta para saber o servidor de nome autoritanvo Local Name Server dns.lisboa.pt Intermediate Name Server dns.porto.pt 4 5 AuthoritaEve Name Server dns.boavista.porto.pt requeseng host MacJoao.Lisboa.pt MacPedro.Boavista.Porto.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 31

31 Resolução de Nomes exemplo resolução de nomes dig +trace tecnico.ulisboa.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 32

32 Resolução de Nomes - iteranvo Root Name Server Perguntas recursivas Coloca o peso da resolução de nomes no servidor contactado Carga elevada? iterated query Perguntas iterauvas O servidor contactado responde com o nome do servidor a contactar Não conheço este nome, mas pergunta a este Servidor!! Local Name Server dns.lisboa.pt Intermediate Name Server dns.porto.pt 6 5 AuthoritaEve Name Server dns.boavista.porto.pt requeseng host MacJoao.Lisboa.pt MacPedro.Boavista.Porto.pt 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 33

33 Resolução de Nomes - caching e records de actualização Cada vez que um servidor de nomes aprende os mapeamentos, armazena- os na cache Entradas na cache desaparecem ao fim dum certo tempo, porque o temporizador termina a contagem do tempo. 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 34

34 Resolução de Nomes exemplo Configuração do sistema terminal Endereço IP: Endereço IP do Name Server (primário): Comando a executar 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 35

35 Resolução de Nomes exemplo de interação 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 36

36 Resolução de Nomes exemplo de DNS query /2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 37

37 Resolução de Nomes exemplo de DNS query 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 38

38 Resolução de Nomes exemplo de DNS response 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 39

39 Resolução de Nomes exemplo de DNS response 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 40

40 Resolução de Nomes exemplo de DNS response 2012/2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 41

41 SUMARIO Bibliografia James Kurose, Keith Ross, Computer Network: a Top- Down Approach Featuring the Internet (edição 2) Cap. 2: DNS secção /2013 IRC - Introdução às Redes de Computadores - LERC/LEE 42

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