Служба DNS

Протокол DNS (Domain Name Service - служба доменних імен) забезпечує пошук імен хостів, використовуючи розподілену по мережних серверах імен базу даних.

Протокол DNS виконує дві основні функції. Він дозволяє клієнтським комп'ютерам запитувати DNS-сервер про IP-адресу або ім'я якого-небудь хоста в мережі, а також дозволяє робити обмін інформацією між базами даних серверів DNS. У цьому протоколі використовується стандартний формат типу "запит-відповідь", де клієнт посилає пакет запиту, і сервер відповідає або пакетом з інформацією, отриманою з бази даних, або повідомленням про помилку, у якому вказується причина відмови в обробці запиту. У своїй роботі цей протокол використовує порт 53 і добре відомі протоколи — TCP або UDP. Причому останнім часом UDP став більш розповсюдженим методом транспортування пакетів по мережі Internet. Пакет DNS складається з п'яти полів: заголовка, питання, відповіді, повноважень і поля додаткової інформації.

Формат повідомлень DNS показаний на малюнку.

Ідентифікатор - 16-бітове поле для позначення відповідності між запитами і відгуками.

Q - 1-бітовий прапор запиту (query).

Запит - 4-бітовий опис типу повідомлення:

   0 стандартний запит (адреса по імені).
   1 зворотний запит (ім'я за адресою).
   2 запит стану сервера.

A (Authoritative Answer) - 1-бітовий прапор, що показує відгук від уповноваженого (authoritative) сервера імен.

T (Truncation) - відкидання. 1-бітовий прапор, що говорить про відкидання повідомлення.

R - 1-бітовий прапор, який встановлюэться для дозволу запиту рекурсивним шляхом.

V - 1-бітовий прапор підтримки рекурсивного сервісу.

B - 3-бітове поле, зарезервоване для використання в майбутньому (0).

Rcode - Код відгуку - 4-бітове поле, що встановлюэться сервером імен для позначення стану запиту:

      0 немає помилок.
      1 неможливо інтерпретувати запит через формальну помилку. 
      2 обробка неможлива через збій на сервері. 
      3 запитане ім'я не існує.  
      4 непідтримуваний тип запиту. 
      5 відмова від виконання запиту.

Лічильник питань - 16-бітове поле, що містить число записів у розділі питань.

Лічильник відповідей - 16-бітове поле, що містить число записів про ресурси в розділі відповідей.

Лічильник Authority - 16-бітове поле, що визначає число записів про ресурси сервера імен у розділі authority (повноваження).

Лічильник доповнень - 16-бітове поле, що визначає число записів про ресурси сервера імен у додатковому розділі.

Правила формування імен

Повне доменне (від англ. domain) ім'я машини (FQDN, Fully Qualified Domain Name) можна розбити на дві частини — ім'я області-домена та власне ім'я машини. Наприклад, m30.ziet.zhitomir.ua — повна доменне ім'я машини m30, яка знаходиться у домені ziet.zhitomir.ua.

За порядок у доменах, як правило, відповідає певний комп'ютер, користувачі-адміністратори якого слідкують за тим, щоб не було, наприклад, різних машин з однаковими ІР-адресами. Наприклад, відповідальність за область-домен ziet.zhitomir.ua покладається на машину alpha.ziet.zhitomir.ua Ця влада делегується зверху вниз від машини ns.lucky.net, яка відповідає за домен zhitomir.ua. В свою чергу, відповідальність за область ua делегована машині зверху від так званих кореневих серверів (root server).

Всю цю систему можна уявити у вигляді перевернутого дерева. Нижче наведений список імен доменів верхнього рівня (далеко не повний). Повний список географічних областей, в основному, відповідає двобуквені ISO-коди країн|двобуквеним ISO-кодам країн і його можна знайти, наприклад, на WWW-сервері ISOC (http://www.isoc.org).

Необхідно розрізняти доменне ім'я, та поштову адресу. В поштовій адресі повинен бути знак «@», якій розділяє поштову адресу на доменне ім'я та ім'я поштової скриньки.

Коли мережа Інтернет була молода та невелика, таблиці відповідності імен та адрес зберігалися у звичайному текстовий файл|текстовому файлі, який періодично просто розсилався всім учасникам електронною поштою. Після того, які кількість машин значно збільшилася, така схема перестала ефективно працювати і програмісти Університет Каліфорнії, Берклі|університету штату Каліфорнія в Берклі спроектували і написали програму BIND (Berkeley Internet Name Domain), яка відповідає на запити машин користувачів, які стосувалися імен та ІР-адресу.

Служба імен DNS (Domain Name System) — це розподілена база даних доволі простої структури. Для початкового знайомства можна вважати, що це кілька таблиць, у яких записано:

• яку ІР-адресу має машина з певним іменем;
• яке ім'я має машина з визначеною адресою;
• що це за комп'ютер і яка операційна система встановлена на ньому;
• куди потрібно направляти електронну пошту для користувачів цієї машини;
• які псевдоніми є у даної машини.

Для прикладу розглянемо випадок, коли користувач посилає пошту з машини polesye.zhitomir.ua користувачу за адресою [email protected] (знак «@» носить назву commercial «at» sign). При встановленні на машину протоколів TCP/IP системний адміністратор вказує ІР-адресу комп'ютера — найближчого серверу імен. Поштова програма подає цьому найближчому серверу запит: «Куди посилати пошту для ziet.zhitomir.ua» Якщо найближчий сервер не може відповісти, то він, в свою чергу, посилає запит до більш «старшого» серверу. Нарешті, стає зрозумілим, що всю пошту для області ziet.zhitomir.ua необхідно відправляти на машину alpha.ziet.zhitomir.ua або relay2.lucky.net. Разом з цим відповіді містять ще адресу цієї машини. Поштова програма зв'язується з цим комп'ютером (використовуючи не ім'я, а адресу) та передає йому пошту. Всі ці переговори та відправка пошти, як правило, відбувається протягом кількох секунд і користувач не помічає цього. Якщо машина ziet.zhitomir.ua недоступна то тоді пошта на час, в якій неможливо зв'язатися з машиною ziet.zhitomir.ua (наприклад під час профілактики каналу зв'язку) чекає своєї черги на пересилку на машині relay2.lucky.net.

Це характерна для Internet-програм поведінка. Як правило, поштові програми подають доволі багато запитів службі DNS, і ці питання доволі складні. У більшості випадків у програмах користувачів намагаються дізнатися лише одне — яка ІР-адреса у машини з відповідним іменем. Зрозуміло, що всередині цієї системи імен існує маса нюансів, правил та хитрощів. Більш докладніше з ними можна ознайомитися в описах стандартів Internet або в спеціальних книгах.