Пространство имен

Чтобы быть однозначным, имя, назначаемое машиной, должно быть отделено от других имен. При этом должен быть обеспечен контроль возможного совпадения имен и связь между именем и адресом IP. Другими словами, имя должно быть уникально, потому что адреса уникальны. Пространство имен, которое сопоставляет каждый адрес и уникальное имя, может быть организовано двумя путями: плоско и иерархически.

Плоское пространство имен

В пространстве плоских имен имя назначается каждому адресу.

Имя – это последовательность символов без структуры, закрепленной какими-либо правилами.

Главный недостаток – это не возможность использования в больших системах, таких как Интернет, потому что оно хаотично и не может управляться дистанционно, а это затрудняет проверку неоднозначности и дублирования.

Иерархическое пространство имен

В иерархическом пространстве имен каждое имя составлено из нескольких частей:

1. Первая часть – природа организации.

2. Вторая часть — имя организации.

3. Третья часть — департаменты в организации, и так далее.

Пространство доменных имен

Иерархическое пространство доменных имен назначается. При этом назначении имя определяется структурой инвертированного дерева с корнем в вершине. Дерево может иметь 128 уровней: от уровня 0 (корень) до уровня 127. Принимая во внимание, что корень скрепляет целое дерево вместе, каждый уровень дерева определяет иерархический уровень.

Метка

Каждый узел дерева имеет метку. Она отображается строчкой из символов с максимальным числом 63.

Метка корня – нулевая строчка (пустая строчка). DNS требует, чтобы "дети" узла (узлы, которые являются ветками от того же узла) имели различные метки, которые гарантируют уникальность доменного имени.

Доменное имя

Каждый узел дерева имеет доменное имя.

Полное доменное имя – это последовательность меток, отделенных точками (.). Доменные имена всегда читают от узла к корню.

Последняя метка – это метка-корень (нуль). Это означает, что полное доменное имя всегда оканчивается нулевой отметкой, которую означает последний символ – точка, потому нулевая строка ничего не обозначает.

Полностью определенное доменное имя

Если метка завершается нулевой строкой, это называется полностью определенное доменное имя (FQDN – Fully Qualified Domain Name).

FQDN – это имя хоста, которое содержит полное имя хоста. Оно включает в себя все метки, от наиболее специфичной до наиболее общей, которые уникально определяют имя хоста.

Например, доменное имя: kafedra.gut.edu.

Частично определенное имя домена

Если метка не заканчивается нулевой строкой, это называется частично определенным доменными именем (PQDN – Partially Qualified Domain Name).

PQDN начинается от узла, но не достигает корня. Оно используется, если в компьютере будет отмечено, что имя принадлежит тому же самому сайту, что и клиент. Здесь компьютер может заменить отсутствующую часть так называемым суффиксом, который создает FQDN.

Например, если пользователь сайта sut.edu. хочет иметь IP-адрес компьютера "kafedra", он может определить частичное имя kafedra

DNS клиента добавляет суффикс sut.edu перед тем, как передать адрес к DNS-серверу.

DNS клиента обычно имеет список суффиксов. Символы могут определяться списком сервера университета. Нулевой суффикс ничего не определяет. Этот суффикс добавляется, когда имя пользователя полностью определено в виде FQDN.

Домен

Домен – это фрагмент дерева в пространстве доменных имен.

Имя домена – это доменное имя узла на вершине поддерева.

Зона

Зона – это то за, что несет ответственность сервер или где у него есть полномочия.

Если сервер назначен отвечать за домен и домен не разделен на поддомены, "домен" и "зона" относятся к одним и тем же понятиям. Сервер создает БД, называемую файлом зоны, и сохраняет всю информацию для всех узлов под этим доменом.

Если сервер разделяет свои домены на поддомены и делегирует часть своих полномочий другому серверу, "домен" и "зона" относятся к различным понятиям. Информация об узлах в поддоменах накапливается в серверах нижнего уровня, первоначальный сервер проводит некоторую сортировку ссылок на эти серверы низкого уровня. Конечно, первоначальный сервер имеет зону, но детальная информация сохраняется серверами нижнего уровня.

Сервер нижнего уровня может разделить часть домена и делегирует ответственность, но может часть адресов сохранить за собой. В этом случае своя зона образуется из детальной информации о части домена (группа адресов домена), которая оставлена за ним, и ссылок на адреса, которые делегированы следующему уровню.

Корневой сервер. Первичные и вторичные серверы.

Корневой сервер – это сервер, зона которого состоит из полного дерева. Обычно он не накапливает информацию о доменах, но делегирует свои полномочия другому серверу, сохраняя ссылку на полное пространство имен.

Первичные сервер – это сервер, накапливающий файл о зоне, на которую он имеет полномочия. Несет ответственность за создание, эксплуатацию и изменения зонового файла.

Вторичные сервер – это сервер, передающий полную инф. о зоне для другого сервера и накапливает файл на своем локальном диске.

DNS в Интернете

DNS – это протокол, который может быть использован в различных платформах.

В Интернете пространство доменных имен (дерево) разделяется на 3 различных секции:

• Родовой домен – это домен, определяющий регистрацию хоста в соответствие с его родовой природой. Эти уровни связаны с типами организаций.

Каждый узел дерева — домен, который является частью базы пространства доменных имен. В таблице 1-ый уровень в секции родового домена позволяет 7 возможных 3-х символьных уровней. Эти уровни соотнесены с типами организаций.

• Домен страны – это домен, имеющий 2-х символьное сокращение страны (например, ru для России).

• Инверсный домен – это домен, использующий отображение адресов в имя. Это необходимо, когда сервер получил запрос от клиента на выполнение определенной задачи. Поскольку сервер имеет файл, который содержит список полномочных клиентов, сервер перечисляет только IP-адреса клиентов (извлекая их из полученного пакета). Чтобы определить, есть ли клиент в разрешенном списке, сервер может запросить DNS-сервер об отображении адреса в имя.

DNS-сообщения

DNS имеет 2 типа сообщения: запрос и отклик. Оба типа имеют один и тот же формат. Сообщение запроса содержит заголовок, запись запроса, ответную запись, запись полномочий и дополнительные записи.

Общий формат DNS-запроса и ответа

1. Идентификация (16 бит) – применяется клиентом для сравнения отклика с запросом. Клиент использует различный номер идентификации каждый раз, когда он посылает запрос. Сервер дублирует этот номер в соответствующем отклике.

2. Флаги (16 бит) – содержит субполя.

• QR (query/response) — запрос/ответ. 1 бит. Определяет тип сообщения.

0 – запрос. 1 – ответ.

• OpCode (код операции) 4 бит. Определяет тип запроса или ответа.

0 — тип стандартный, 1 — тип инверсный и 2 — сервер запрашивает состояние.

• AA (authoritative answer — авторитетный ответ). 1 бит. 1 – имя сервера является полномочным сервером. Используется только в ответном сообщении.

• TC (truncated — усеченное). 1 бит. 1 – ответ был более чем 512 байт и усечен до 512. Применяется, когда DNS пользуется услугой UDP.

• RD (recursiondesired – желательна рекурсия). 1 бит. 1 – клиенту желателен рекурсивный ответ. Он устанавливается в сообщении запроса и повторяется в ответном сообщении.

• RA (recursion available — рекурсия возможна). 1 бит. 1 – возможен рекурсивный ответ. Устанавливается только в ответном сообщении.

• Reserved (резервные). 3 бит с установленными нулями.

• rCode (r-код). 4 бит. Показывает состояние ошибки в ответе. Конечно, только полномочный сервер может сделать такую оценку.

Возможные значения этого поля:

3. Поле записи запроса (кол-во вопросов).16 бит. Номер запроса в секции сообщения запроса.

4. Поле записи ответа. 16 бит. Номер записи ответа в секции сообщения отклика. В секции запроса равно 0.

5. Поле записи полномочий. 16 бит. Номер записи полномочий в секции полномочий. В секции запроса равно 0.

6. Поле дополнительной записи. 16 бит. Номер доп. записи в доп. секции сообщения отклика. В секции запроса равно 0.

Типы секций в формате DNS

1. Секция запроса – это секция, содержащая 1 или более записей. Она содержит оба сообщения: и запрос, и ответ.

2. Секция ответа – это секция, содержащая 1 или более записей. Она представляет только сообщения ответа. Секция включает ответ от сервера к клиенту (сообщение распознавателя).

3. Секция полномочий – это секция, содержащая 1 или более сообщений источника. Она представлена только в ответном сообщении. Секция дает информацию (имя домена) об 1 или более полномочном сервере для запроса.

4. Секция дополнительной информации – это секция, содержащая 1 или более записей источников. Она представляет только ответные сообщения. Секция обеспечивает доп. информацией, которая может помочь распознавателю.

Типы записей