A Brief introduction to DNS A practical approach in Archlinux. Prof. Rossano Pablo Pinto May/2017-v0.9.1

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1 A Brief introduction to DNS A practical approach in Archlinux Prof. Rossano Pablo Pinto May/2017-v

2 Agenda Introdução DNS Domínios Name servers Resolução Registros Configuração de servidor Testes 2

3 Introdução Como endereçar máquinas em uma rede IP? Endereços IP (IPv4 ou IPv6) Números são difíceis de memorizar Solução: utilizar nomes para referenciar máquinas Problema: o protocolo IP precisa de números para referenciar máquinas. É mais natural memorizar nomes Solução: criar uma tabela que associe NOMES a IPs Onde fica esta tabela? Originalmente no arquivo texto /etc/hosts 3

4 Introdução Dada uma rede assim: 4

5 Introdução O arquivo /etc/hosts ficaria assim: barra joaquina torres mosqueiro trindade tambaba iracema palmeiras tombo 5

6 Introdução Para uma rede pequena OK! No exemplo anterior, existiriam 9 arquivos: 1 em cada máquina da rede Internet HOJE: possui um limite máximo teórico (que está se esgotando) de aproximadamente 4 bilhões de endereços IP (espaço de endereçamento que leva em consideração endereços de rede, multicast, locais, reservados, etc..) 6

7 Introdução Cada alteração no endereçamento da rede demanda a alteração de todos os arquivos /etc/hosts em cada máquina existente!!!! Esta solução não é escalável!!! DNS surge para resolver o problema de escalabilidade. 7

8 DNS DNS é uma base de dados distribuída Principal função: resolver nomes em IP e IP em nomes resolução direta (forward): NOME -> IP resolução reversa (reverse): IP -> NOME Existem diversas implementações do servidor DNS: BIND: 80.3% dos servidores no mundo em Jul/2009 Autor: ISC (isc.org) 8

9 DNS DNS define, dentre outras coisas: Um espaço de nomes hierárquico p/ hosts e endereços IP Uma base de dados distribuída de nomes de hosts e informação de endereços Um resolver para buscar dados nesta base de dados (geralmente uma função de uma biblioteca) Um protocolo utilizado pelos servidores DNS para troca de informações 9

10 DNS 10

11 DNS (mapa e arquivos: Existem 13 servidores raiz (root-servers) - e várias replicações (uso de anycast): h.root-servers.net. i.root-servers.net. j.root-servers.net. c.root-servers.net. k.root-servers.net. d.root-servers.net. l.root-servers.net. e.root-servers.net. m.root-servers.net. f.root-servers.net. a.root-servers.net. g.root-servers.net. b.root-servers.net. 11

12 DNS - domínios 12

13 DNS - domínios Há cerca de 250 TLDs (Top Level Domain) Top level domains (TLD). Os mais conhecidos (de 3 letras):.com,.edu,.org,.net,... TLDs de 2 letras (cctlds - Country Codes TLDs):.br,.ar,.us... Definidos na ISO 3166 Nomes de domínios internacionalizados foram introduzidos em Com isso é possível utilizar nomes em Árabe, Chinês, Russo, etc.. 13

14 DNS - domínios Outros TLDs (2013 no brasil):.uol,.bradesco,.itau,.natura,.vivo Quem aprova estes novos nomes (TLDs)? ICANN: Internet Corporation for Assigned Names and Numbers 14

15 DNS - ICANN 15

16 DNS - ICANN 16

17 DNS - name servers Name servers (servidores de nome) Armazenam informação de algum domínio (subdomínio) Este subdomínio é conhecido por ZONA O NS (name server) desta ZONA é autoritativo dela Primary server (ou MASTER SERVER) Secondary server (ou SLAVE SERVER) Informações armazenadas diretamente nele (possui os arquivos texto da zona que é autoritativo) Obtém informação do primary (serve para aliviar o número de requisições feitas ao MASTER e como redundância para o MASTER) Cada zona deve obrigatoriamente possuir pelo menos 1 MASTER e 1 SLAVE (ambos autoritativos p/ aquela zona) 17

18 DNS - resolução Resolução. Exemplo máquina lair.cs.colorado.edu busca pela máquina vangogh.cs.berkeley.edu 18

19 DNS - resolução Resolução (vangogh.cs.berkeley.edu) Figura do livro: UNIX and Linux Administration Handbook. 4th edition. Nemeth, Snyder, Hein, Whaley. 19

20 DNS - resolução Resolução (vangogh.cs.berkeley.edu) Simulando o resolver com dig (dig +trace tem o mesmo efeito...) vangogh.cs.berkeley.edu vangogh.cs.berkeley.edu vangogh.cs.berkeley.edu OK, e a ANSWER SECTION é: ;; ANSWER SECTION: vangogh.cs.berkeley.edu IN A

21 DNS - resolução (resposta não autoritativa) rossano@asti:~$ dig vangogh.cs.berkeley.edu ; <<>> DiG <<>> vangogh.cs.berkeley.edu ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;vangogh.cs.berkeley.edu. IN A ;; ANSWER SECTION: vangogh.cs.berkeley.edu IN A ;; Query time: 670 msec ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Mon Nov 12 17:42: ;; MSG SIZE rcvd: 57 21

22 DNS - resolução (resposta não autoritativa) rossano@asti:~$ dig vangogh.cs.berkeley.edu ; <<>> DiG <<>> vangogh.cs.berkeley.edu ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 FLAGS: aa - authoritative ;; QUESTION SECTION: rd - recursion desired ;vangogh.cs.berkeley.edu. IN A ra - recursion available (se não aparecer em flags significa que recursão não estava disponível) qr - não imprimir a query (omite a seção Sending:... da ;; ANSWER SECTION: resposta) vangogh.cs.berkeley.edu IN A ;; Query time: 670 msec ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Mon Nov 12 17:42: ;; MSG SIZE rcvd: 57 22

23 DNS - resolução (resposta não autoritativa. Exemplo com +qr) rossano@asti:~$ dig vangogh.cs.berkeley.edu ; <<>> DiG <<>> vangogh.cs.berkeley.edu ;; global options: +cmd rossano@asti:~$ dig +qr vangogh.cs.berkeley.edu ; <<>> DiG <<>> +qr vangogh.cs.berkeley.edu ;; global options: +cmd ;; Sending: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;vangogh.cs.berkeley.edu. IN A 23

24 DNS - resolução (resposta não autoritativa) rossano@asti:~$ nslookup vangogh.cs.berkeley.edu Server: Address: #53 Non-authoritative answer: Name: vangogh.cs.berkeley.edu Address:

25 DNS - resolução(resposta autoritativa) rossano@asti:~$ dig hypnos.fatec.br ; <<>> DiG <<>> hypnos.fatec.br ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;hypnos.fatec.br. IN A ;; ANSWER SECTION: hypnos.fatec.br IN A ;; Query time: 0 msec ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Mon Nov 12 17:49: ;; MSG SIZE rcvd: 49 25

26 DNS - resolução(resposta autoritativa) rossano@asti:~$ nslookup hypnos.fatec.br Server: Address: #53 Name: hypnos.fatec.br Address:

27 DNS - resolução (exemplo desde a raiz:.) Resolução (rossano.p) Simulando o resolver com dig (desde a raiz:.) rossano.p rossano.p rossano.p OK, e a ANSWER SECTION é: ;; ANSWER SECTION: rossano.p IN A

28 DNS - Registros Toda a informação do serviço DNS é armazenada em resource records Cada Resource Record possui um tipo Isso permite codificar diferentes informações: A, NS, CNAME, SOA, WKS, PTR, HINFO, MX, TXT 28

29 DNS - Registros TIPO A Endereço de computador Número IP de 32 bits (4 octetos) NS Servidor de nomes autoritativo Nome de domínio para servidor CNAME Nome canônico (alias) Nome de domínio para alias SOA Marca o início dos dados da zona Parâmetros que governam a zona WKS Descriçao de well-known-service Lista de nomes de serviços e protocolos PTR Ponteiro de nome de domínio (reverso) Nome de domínio HINFO Host information Arquitetura de máquina e sistema operacional MX Mail Exchange Lista de pares <preferência, host> TXT Text String Whatever AAAA Endereço de computador Número IP de 128 bits (formato hexadecimal) 29

30 Installation pacman -S bind 30

31 DNS - Configuração SERVIDOR Arquivos /etc/named.conf /etc/dns/matrix.zone /etc/dns/matrix.rev /etc/dns/localhost.zone /etc/dns/root.hint Executar mkdir /etc/dns cp /var/named/* /etc/dns 31

32 DNS - Configuração SERVIDOR /etc/named.conf (editar) options { directory "/etc/dns"; zone "matrix.br" IN { type master;.. }; file "matrix.zone"; };... zone "10.10.in-addr.arpa" IN { type master; file "matrix.rev"; }; 32

33 DNS - Configuração SERVIDOR /etc/dns/matrix.zone (criar) $ORIGIN matrix.br. $TTL matrix.br. IN SOA ns.matrix.br. root.ns.matrix.br. ( ; SERIAL 28800; REFRESH 14400; RETRY ; EXPIRY (1000H) 86400; default TTL smith IN A neo IN A niobe IN A zion IN A ) matrix.br. IN NS ns.matrix.br. matrix.br. IN MX 0 ns.matrix.br. ns IN A

34 DNS - Configuração SERVIDOR /etc/dns/matrix.zone (criar) SOA Serial number - número que indica a versão da tabela Slaves sabem quando atualizar os dados Refresh - frequencia com que SLAVES verificam se serial number do MASTER mudou (sugestão: 1 a 6 hs.) Retry - Se MASTER não respondeu refresh, tentar em RETRY segundos (sugestão: 20 a 60 minutos) Expire - Indica quanto tempo um SLAVE deve continuar servindo um domínio caso não consiga atualizar-se com o MASTER. (sugestão: de 1 semana a 2 meses) Minimum (TTL) - tempo mínimo de validade da infomação no cache DNS no caso de NEGATIVE ANSWER. $TTL antes de SOA indica POSITIVE ANSWER. 34

35 DNS - Configuração SERVIDOR /etc/dns/matrix.rev IN SOA ns.matrix.br. root.ns.matrix.br. ( ; SERIAL NUMBER in-addr.arpa ; REFRESH 14400; RETRY ; EXPIRY IN IN IN IN IN PTR PTR PTR PTR PTR IN NS ns.matrix.br. smith.matrix.br. neo.matrix.br. niobe.matrix.br. zion.matrix.br. ns.matrix.br ; MINIMUM TTL ) Porquê esta inversão? Um nome possui sua parte mais significativa à direita, enquanto um endereço IP à esquerda. Para permitir que o mesmo sistema seja utilizado, o mapa reverso é escrito ao contrário. 35

36 DNS - Configuração SERVIDOR /etc/resolv.conf Arquivo /etc/nsswitch.conf (you don't need to alter) hosts: files dns Inserir no arquivo /etc/resolv.conf: nameserver Conferir se arquivos estão corretos: named-checkconf /etc/named.conf named-checkzone matrix.br /etc/dns/matrix.zone named-checkzone in-addr.arpa /etc/dns/matrix.rev. 36

37 DNS - Configuração - sintaxe do arquivo /etc/resolv.conf search domainname (até 6 no bind - opção antiga era chamada de domain - aceitava somente uma entrada) option optionname namesever ipaddress Exemplo search matrix.br options rotate timeout:3 attempts:2 nameserver nameserver nameserver

38 DNS - Configuração - sintaxe do arquivo /etc/resolv.conf Valores default na biblioteca libbind do ISC Número máximo de nameservers: 3 Tamanho máximo do search: 6 domínios, 256 chars Timeout: 5 segundos Retries: 2 38

39 DNS - Testes root@machine:~# dig zion.matrix.br ; <<>> DiG P4 <<>> zion.matrix.br ;; global options: printcmd ;; AUTHORITY SECTION: matrix.br IN NS ns.matrix.br. ;; ADDITIONAL SECTION: ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ns.matrix.br IN A ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1 ;; Query time: 1 msec ;; QUESTION SECTION: ;; SERVER: #53( ) ;zion.matrix.br. IN A ;; WHEN: Mon Nov 19 15:12: ;; MSG SIZE rcvd: 81 ;; ANSWER SECTION: zion.matrix.br IN A

40 DNS - Testes root@machine:~# dig neo.matrix.br ;; AUTHORITY SECTION: matrix.br IN NS ns.matrix.br. ; <<>> DiG P4 <<>> neo.matrix.br ;; global options: printcmd ;; ADDITIONAL SECTION: ;; Got answer: ns.matrix.br IN A ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1 ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Mon Nov 19 15:12: ;; QUESTION SECTION: ;neo.matrix.br. IN ;; Query time: 1 msec ;; MSG SIZE rcvd: 80 A ;; ANSWER SECTION: neo.matrix.br IN A

41 DNS - Testes root@machine:~# dig ns.matrix.br ;; AUTHORITY SECTION: matrix.br IN NS ns.matrix.br. ; <<>> DiG P4 <<>> ns.matrix.br ;; global options: printcmd ;; Query time: 1 msec ;; Got answer: ;; SERVER: #53( ) ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 0 ;; WHEN: Mon Nov 19 15:12: ;; MSG SIZE rcvd: 60 ;; QUESTION SECTION: ;ns.matrix.br. IN A ;; ANSWER SECTION: ns.matrix.br IN A

42 DNS - Testes root@machine:~# dig -x ; <<>> DiG P4 <<>> -x ;; AUTHORITY SECTION: ;; global options: printcmd in-addr.arpa. ns.matrix.br. ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ns.matrix.br. ;; QUESTION SECTION: ;; Query time: 1 msec PTR IN NS A ;; ADDITIONAL SECTION: ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1 ; in-addr.arpa. IN IN ;; SERVER: #53( ) ;; WHEN: Mon Nov 19 15:12: ;; ANSWER SECTION: in-addr.arpa IN PTR niobe.matrix.br. ;; MSG SIZE rcvd:

43 DNS - Testes root@machine:~# dig -x ; <<>> DiG P4 <<>> -x ;; AUTHORITY SECTION: ;; global options: printcmd in-addr.arpa IN NS ns.matrix.br. A ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: ;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 1 ;; ADDITIONAL SECTION: ns.matrix.br IN ;; Query time: 1 msec ;; QUESTION SECTION: ; in-addr.arpa. ;; SERVER: #53( ) IN PTR ;; WHEN: Mon Nov 19 15:13: ;; MSG SIZE rcvd: 105 ;; ANSWER SECTION: in-addr.arpa IN PTR smith.matrix.br. 43

44 DNS - Testes root@machine:~# nslookup zion.matrix.br Server: Address: #53 Name: zion.matrix.br Address:

45 DNS - Testes root@machine:~# nslookup neo.matrix.br Server: Address: #53 Name: neo.matrix.br Address:

46 DNS - Testes root@machine:~# nslookup ns.matrix.br Server: Address: #53 Name: ns.matrix.br Address:

47 DNS - Testes root@machine:~# nslookup Server: Address: # in-addr.arpa name = niobe.matrix.br. 47

48 DNS - Testes root@machine:~# nslookup Server: Address: # in-addr.arpa name = zion.matrix.br. 48

49 DNS - Testes root@machine:~# nslookup Server: Address: # in-addr.arpa name = smith.matrix.br. 49

50 DNS - Registro TXT O registro TXT pode ser utilizado para qualquer propósito. É um registro livre. O exemplo a seguir cria uma agenda telefônica Edite o arquivo /etc/dns/matrix.zone. Insira no final do arquivo as seguintes entradas: joao IN TXT Telefone: Reinicie o servidor DNS. Para consultar basta executar: dig joao.matrix.br nslookup -query=txt joao.matrix.br 50

51 Leitura aconselhada CHAPTER 7, SECTION Computer Networks - Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall - 5th Edition, Prentice Hall CHAPTER 17 - UNIX and Linux Administration Handbook. - Nemeth, Snyder, Hein, Whaley. - 4th edition, Prentice Hall. 51