DNS 特論

DNS 特論
DNSはアプリケーションプロトコル
今回はアプリケーションプロトコル
の中で特にDNSを扱います
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インターネットを利用するには
ＩＰアドレスとドメイン名が必要
• ＩＰアドレス(例)
１３３．９0．１8．１0
１９２．５．２１６．４
１９２．１６８．０．１
• ドメイン名(例)
ｗａｓｅｄａ．ａｃ．ｊｐ
ｗａｓｅｄａ．ｊｐ
早稲田大学．ｊｐ
サービス名
domain
内容
Domain Name Server
表 6—3 UDPの代表的なウェルノウンポート番号, 教科書 p.228
• 一つのプロトコルがTCPとUDPの両方のポート番号を
持つことがある。その場合には同じ番号。
• 最初の頃のポート番号は奇数の割合が多い。
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利用者はドメイン名を使う
コンピュータはＩＰで通信する
• ドメイン名で指定されたＷＥＢも、
メールアドレスで指定された宛先も、
ＩＰアドレスに変換する必要がある。
ＩＰデータグラム
ヘッダ
データ
3
4
１．ＤＮＳの必要性
DNSへの問い合わせ(query)
• 利用者はドメイン名を使う
[email protected]
[email protected]
www.goto.cs.waseda.ac.jp
http://133.90.18.50
②, ③, ④は
後に登場
⑤
次の図を参考にして大幅に簡略化した
図5—5 DNSによる問い合わせ, 教科書 p.187
ステップ②, ③, ④を省略している
内容
Domain Name Server
表 6—2 TCPの代表的なウェルノウンポート番号, 教科書 p.227
ポート番号
53
マスタリングTCP/IP入門編 第5版では、DNSを「第5章 IPに関
連した技術」で扱っています。一方で第4版では、DNSを第8章
アプリケーションプロトコル」の最初で扱っていました。
本講義においてDNSをアプリケーションプロトコルとして扱いま
す。その理由は、前回の授業で強調した事柄が関係しています。
利用者のＰＣ
サービス名
domain
どう見ても２つの表の内容は同一
情報ネットワーク講義資料
教科書 p.182～188
リゾルバ
resolver ①
ポート番号
53
www.
ietf.org
p.183
このページの例題は
実際のデータの一部
を変更しています
• 最初はホスト名とIPアドレスの変換表
/etc/hosts
この変換表では収容しきれない
5
6
1
ＩＰアドレスの管理
ＪＰＮＩＣ
pp.156
http://www.nic.ad.jp/ja/ip/index.html
• 日本国内のＩＰアドレスはＪＰＮＩＣが管理
ＩＣＡＮＮ （ＩＡＮＡ）
ＡＰＮＩＣ
ＪＰＮＩＣ
プロバイダ(IPアドレス管理指定事業者)
利用者
参考） 発足時のAPNICは日本で活動をしていました。
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8
http://www.apnic.net/about-APNIC/organization/history-of-apnic
ドメイン名の管理
ＪＰＲＳ
http://jpshop.jp/info/service/syurui/index.html
p.340
• 日本国内のドメイン名はＪＰＲＳが管理
(株)日本レジストリサービス
(２００２年４月１日より)
ＩＣＡＮＮ
ＪＰＲＳ
プロバイダ(ＪＰＲＳ指定事業者)
利用者
http://jprs.co.jp/press/020401.html
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http://www.nic.ad.jp /ja/topics/2002/20020401-01.html
２．ＤＮＳの登場
p.183—184
• 1983年 ARPAnetがNCPからTCP/IPに切替
1984年 ドメイン名の導入
• 背景： 当時のホスト数
08/1981 213
05/1982 235
08/1983 562
10/1984 1,024
10/1985 1,961
02/1986 2,308
11/1986 5,089
11
10
1984年当時のDNSの評判
• スタンフォード大学における変化（利用例）
[email protected] → [email protected]
• 不評, ブーイング
ドメイン名は長過ぎる
• Martin Frost氏の説得
[問題]
システム管理者のFrost氏は、どのように
して学内の利用者を説得したのでしょうか？
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2
３．ドメイン名の構造
ＤＮＳの階層構造
pp.184～185
p.185
教科書の
図も参照
ルート
• 例： www.cs.waseda.ac.jp
jp トップレベルドメイン （国別） ccTLD
例: cs.stanford.edu
edu トップレベルドメイン gTLD
“ ”
ac
ネームサーバの配置
arpa
ietf
in-addr
info
int
133
…
18
piano
13
ip6
90
goto
10
piano.goto.info.waseda.ac.jp
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問い合わせ(query)の詳細
p.186—187
• そのネームサーバが設置された階層の
ドメインに関する情報を管理
• ルートネームサーバ（世界に13台（個））
TLDを管理している
• ｊpネームサーバ
acネームサーバ
wasedaネームサーバ（早稲田大学）
csネームサーバ, infoネームサーバ（学科）
goto ネームサーバ（後藤研）
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４．ＤＮＳの query
org
waseda www
• 注： ccTLDの多くは ISO3166 のcountry
codeを用いているが例外がある (uk, gb)
• サブドメイン
トップレベル以外のドメイン名
jp
…
pp.187～188
②
③
④
リゾルバ
resolver ①
⑤
www.
ietf.org
利用者のＰＣ
次の図を基本にして一部削除した
図5—5 DNSによる問い合わせ, 教科書 p.187
ルートDNSの「ルート」は root です（routeではない）
nslookupの使用例
このページの例題は
実際のデータの一部
を変更しています
> mail.goto.cs.waseda.ac.jp
Server:
ns.cfi.waseda.ac.jp
Address:
2001:2f8:33:1::3#53
• リゾルバ
• アプリケーションに先立って名前解決する
• 意識的に名前解決するツール
nslookup
dig
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早稲田大学
のサーバ
数字５３
mail.goto.info.waseda.ac.jp canonical
name = voice.goto.cs.waseda.ac.jp.
Name: voice.goto.cs.waseda.ac.jp
Address: 133.90.18.110
ＣＮＡＭＥ
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別名がある
18
3
dig の使用例
% dig –x 133.90.18.50
;; QUESTION SECTION:
;50.18.90.133.in-addr.arpa.
IN
PTR
このページの例題は
実際のデータの一部
を変更しています
ここでも CNAMEが
使われている
;; ANSWER SECTION:
50.18.90.133.in-addr.arpa. 3600 IN PTR pentagon.goto.cs.waseda.ac.jp.
;; AUTHORITY SECTION:
18.90.133.in-addr.arpa. 3600
18.90.133.in-addr.arpa. 3600
18.90.133.in-addr.arpa. 3600
18.90.133.in-addr.arpa. 3600
18.90.133.in-addr.arpa. 3600
18.90.133.in-addr.arpa. 3600
IN
IN
IN
IN
IN
IN
NS
NS
NS
NS
NS
NS
voice5.goto.cs.waseda.ac.jp.
ns.cfi.waseda.ac.jp.
ns.info.waseda.ac.jp.
ns1.goto.cs.waseda.ac.jp.
ns2.cfi.waseda.ac.jp.
voice3.goto.cs.waseda.ac.jp.
19
ＣＮＡＭＥレコード： 別名を定義
ＭＸレコード： メールサーバを指定
ＰＴＲレコード：
ＩＰアドレスからドメイン名を逆引き
するためのデータ
21
逆引きのための構造
jp
…
文字通りに逆引き
する訳ではありま
せん
ac
arpa
ietf
in-addr
waseda www
info
goto
piano
int
org
この説明が
分かりにくい
かもしれませ
ん。ご注意
※) ＦＱＤＮ ＝ Ｆｕｌｌｙ Ｑｕａｌｉｆｉｅｄ Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ
20
…
• ＤＮＳの照会(query)でＰＴＲ(ポインタ)
を指定すると逆引きができる
10.18.90.133.in-addr.arpa
応答(answer)は
piano.goto.info.waseda.ac.jp
５．分散データベース
22
p.188
• 世界規模で運用されている分散デー
タベース
• ＤＮＳのデータはキャッシュされる
90
• セキュリティを強化する提案がある
ＤＮＳｓｅｃ
18
10
10.18.90.133.in-addr.arpa
• ＤＮＳの階層構造を、しらみ潰しで調
べるのは現実的でない
• ルートサーバが１３台(日本にもある)
なぜルートサーバが必要か [問題]
ip6
133
Ａレコード：
ドメイン名に対してＩＰアドレスを定義
ＡＡＡＡレコード：
ドメイン名に対してＩＰｖ６アドレスを定義
ＰＴＲレコードによる「逆引き」
ＤＮＳのデータをリソースレコードで記述
“ ”
• ＤＮＳ ＝ Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ
ＩＰアドレスとドメイン名(ＦＱＤＮ※)の対応
これを覚えておいてください
多様なＤＮＳの機能
ルート
ＩＰアドレスとドメイン名との相互変換
23
24
4
教科書の範囲外
早稲田大学の入り口で測定したルートサーバとの通信
3000
Query
Answer
A/Q
2500
0.8
0.7
2000
0.6
0.5
1500
0.4
1000
割合
パケット数
６．多言語ドメイン名の話題
0.9
0.3
0.2
500
0.1
0
0
A
B
C
D
E
F G H I
ROOT SERVER
J
K
L
M
25
荒井祐一
マスターするべき事項
• ドメイン名に使用して良いのは、英字、数
字、ハイフン(-)である。
• 英字の大文字と小文字の区別はしない
case insensitive
• 日本語ドメイン名、例：早稲田大学.jp
の日本文字は puny codeで表現されている
ＲＦＣ 3492
• この国際標準化を IETFで推進するについ
ては早稲田大学の大学院生が活躍
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注意するべき事項
• IPアドレス割り当て機関であるJPNICの役割
• JPドメイン名の登録を受け付けるJPRSの役割
• DNSはアプリケーションプロトコルの一つ
• ＤＮＳはドメイン名をＩＰアドレスに変換する
またＤＮＳはＩＰアドレスをドメイン名に逆変換する
• DNS機能を提供するサーバを識別するに
は、ドメイン名を使うこともできるし、IPアド
レスで指定することもできる。
• ただしリゾルバがDNSサーバにアクセスす
る場合には、必ずIPアドレスを使う。これは
何故か？
ヒント： リゾルバがDNSサーバを、ドメイン名
で指定する場合に生じる不具合を述べよ。
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ＤＮＳサーバの運用
• DNSサーバが停止すると、ドメイン名を使
うことが出来なくなる。事実上はインターネ
ットが停止することになる
• DNSサーバは primary server と secondary
server の２台を運用することが規定されて
いる
• DNSサーバの情報をコピーして保持する
サーバが存在する。興味のある人は調べ
てみてください（anycast）
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