DNS

IL DNS

DNS (Domain Name Service) è un protocollo, concepito nel 1982, che permette di ottenere l'indirizzo IP di un host partendo dal nome con cui l'host è noto sulla rete. A questo scopo DNS utilizza un database distribuito che organizza i nomi degli host secondo un modello gerarchico ad albero. Ogni nodo dell'albero (che non sia una foglia) costituisce un'unità chiamata dominio. Un dominio a sua volta può contenere sottodomini , che a loro volta possono contenerne altri e così via. DNS usa generalmente UDP alla porta 53 salvo il caso in cui i dati superano il limite di 512 byte imposti da UDP. Nel qual caso usa TCP

Sotto un dato dominio vengono raggruppati tutti i nodi che soddisfano ad un qualche criterio comune di organizzazione.

La struttura DNS è illustrata schematicamente in figura

Ogni nodo, ad esclusione della radice, e del 1° livello, è contrassegnato da un nome di max 63 caratteri e deve essere unico al suo livello.

I nomi di domini di primo livello, (TLD ,Top Level Domain) sono di 3 o 2 caratteri. Essi comprendono:

com, Organizzazioni commerciali
edu, Istituzioni educational (scuole, istituti di formazione, etc..)
gov, Istituzioni governative
int, Organizzazioni internazionali
mil, Istituzioni militari
net, Organizzazioni inerenti le reti
org, Organizzazioni non-profit
domini geografici, it(Italia), fr (Francia) uk(Inghilterra). eu Europa, etc...

I nomi sotto un dominio sono registrati su speciali server chiamati Name Server o Server DNS Ogni server DNS conosce i nomi e gli indirizzi di tutte le macchine del livello sottostante. Per es. un server .com conosce tutte le macchine con dns del tipo qualche_nome.com cioè del secondo livello e così via.
I nomi associati alle foglie dell'albero denotano i computer sulla rete. Per es. www indica un server WEB, ftp un server FTP. mail un server di posta.
Il nome completo di un dominio è chiamato FQDN (Fully Qualified Domain Name).

Anche la gestione dei nomi viene effettuata "gerarchicamente". Ogni dominio è gestito infatti da una organizzazione.

I nomi di livello 1 (Top level domain) vengono gestiti da InterNIC. Quelli dei livelli inferiori vengono gestiti da altri enti su delega. Per esempio:

il dominio .it è amministrato dalla Registration Authority Italiana su delega di InterNIC,
il dominio wind.it a sua volta viene gestito da Wind su delega dalla Registration Authority
il dominio net.wind.it è gestito da Net su delega da Wind.

L'autorità centrale al di sopra di queste organizzazioni, responsabile del coordinamento e della gestione del sistema DNS, è Internet Assigned Numbers Authority (IANA).

Il DNS risulta quindi suddiviso in zone , ciascuna controllata da un max si 10-12 Server DNS. Questi server mantengono tutte le informazioni sulla loro zona di competenza e vengono perciò chiamati Server Autoritativi.

I server autoritativi associati alla radice vengono chiamati root name server. Essi contengono tutte le informazioni sui domini top-level
Le informazioni relative ad una determinata zona si trovano memorizzate in strutture chiamate Resource Record (RR). Un RR ha la seguente struttura

Nome TTL Classe Tipo RDATA

Nome
- un nome, dominio, computer,server, a cui questo RR si riferisce. Per es. mydomain.com nella figura sotto
TTL (Time-To-Live)
- tempo di permanenza (in secondi) del RR nella cache. Di solito 24h= 86400 sec
Classe
- famiglia di protocolli utilizzati. Per es. il valore IN indica Internet
Tipo
- A, indica che il RR contiene l'indirizzo IP per il dominio specificato (il più comune)
- CNAME (Canonical Name), indica il nome principale (canonico) del dominio
- MX: indica il nome un server di posta per quel dominio
- NS, indica il nome di un server DNS per un dominio specificato.
- PTR: contiene l'indirizzo IP per il dominio specificato. Usato nella risoluzione inversa
- SOA (Start of Authority), indica il nome DNS del server DNS "authoritative" per quel dominio, per es securens.mydomain.com, più altri dati tecnici.

A seconda del valore del campo Tipo, RDATA conterrà informazioni diverse. Specificatamente

A: Un indirizzo IP a 32 bit
CNAME: il nome "canonico" per il dominio specificato
MX: un valore numerico di preferenza seguito dal nome del server di posta del dominio
NS: Il nome di un host
SOA: Comprende diversi campi

Nella figura è riportato un esempio di file contenente RR

Le righe da 1 a 7 contengono un RR di tipo SOA per il dominio mydomain.com, Vengono specificati il nome del Server autoritativo e una lista di informazioni tecniche fra cui TTL.

La riga 8 è un RR di tipo NS e come si vede viene specificato lo stesso server

La riga 9 è un RR di tipo MX, con il numero di preferenza, 10, e nome del server di posta

le righe 10 11 12 sono RR di tipo A e specificano gli indirizzi IP dei due server e di un computer di nome "host" appartenente dominio

Per comprendere il meccanismo che porta all'individuazione dell'indirizzo IP di un nodo supponiamo che qualcuno intenda collegarsi dalla rete dell'istituto con www.tiscali.it

Il richiedente fa una query al proprio server DNS, A
il server A non è "authoritative" per i domini .it per cui inoltra la richiesta ad server B autoritativo per ill dominio radice .it,
Il server B non conosce l'IP di www.tiscali.it ma, essendo autoritativo per .it, disporrà di tutti i RR di tipo NS dei server DNS per il dominio .it
B invia pertanto ad A la lista dei server .it con i relativi indirizzi
A invia la richiesta ai DNS della lista fra i quali ce ne sarà uno che conoscerà tiscali.it
Ora che conosce l'indirizzo IP di un server DNS, A può inviare la richiesta per www

Per rendere più efficiente questo meccanismo, ogni server DNS memorizza nella propria cache l'informazione sul dominio di appartenenza, in modo tale da girare subito una successiva richiesta.

Dall' esempio su esposto distinguiamo due tipi di richiesta:

ricorsiva: viene chiesta una risposta definitiva
iterativa: viene chiesto un riferimento al DNS richiesto

DNS è un protocollo client- server che utilizza UDP (porta 53). Il client, chiamato resolver, effettua richieste sempre ricorsive mentre il server è ricorsivo nei confronti del client e iterativo verso i server di livello più alto.