Ключевые характеристики DNS

Лабораторная работа №3

Служба DNS

Цели работы:

· Установка, настройка и конфигурация DNS на Mandriva Enterprise Server.

· Настройка DNS-зон

· Добавление узлов

· Усвоение теоретического материала.

Теоретическое введение

Назначение службы DNS

Служба доменных имен (DNS) - это протокол разрешения имен для сетей TCP/IP, таких как Интернет. DNS-сервер содержит сведения, с помощью которых клиентские компьютеры могут разрешать легко запоминающиеся буквенно-цифровые DNS-имена в IP-адреса, используемые компьютерами для связи друг с другом.

Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имени и зонах. Каждый сервер, отвечающий за имя, может делегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения — другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.

Начиная с 2010 года, в систему DNS внедряются средства проверки целостности передаваемых данных, называемые DNS Security Extensions (DNSSEC). Передаваемые данные не шифруются, но их достоверность проверяется криптографическими способами. Внедряемый стандарт DANE обеспечивает передачу средствами DNS достоверной криптографической информации (сертификатов), используемых для установления безопасных и защищённых соединений транспортного и прикладного уровней.

 

Ключевые характеристики DNS

DNS обладает следующими характеристиками:

· Распределённость администрирования. Ответственность за разные части иерархической структуры несут разные люди или организации.

· Распределённость хранения информации. Каждый узел сети в обязательном порядке должен хранить только те данные, которые входят в его зону ответственности и (возможно) адреса корневых DNS-серверов.

· Кеширование информации. Узел может хранить некоторое количество данных не из своей зоны ответственности для уменьшения нагрузки на сеть.

· Иерархическая структура, в которой все узлы объединены в дерево, и каждый узел может или самостоятельно определять работу нижестоящих узлов, или делегировать (передавать) их другим узлам.

· Резервирование. За хранение и обслуживание своих узлов (зон) отвечают (обычно) несколько серверов, разделённые как физически, так и логически, что обеспечивает сохранность данных и продолжение работы даже в случае сбоя одного из узлов.

DNS важна для работы Интернета, так как для соединения с узлом необходима информация о его IP-адресе, а для людей проще запоминать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса. В некоторых случаях это позволяет использовать виртуальные серверы, например, HTTP-серверы, различая их по имени запроса. Первоначально преобразование между доменными и IP-адресами производилось с использованием специального текстового файла hosts, который составлялся централизованно и автоматически рассылался на каждую из машин в своей локальной сети. С ростом Сети возникла необходимость в эффективном, автоматизированном механизме, которым и стала DNS.

· Доме́н (англ. domain — область) — узел в дереве имён, вместе со всеми подчинёнными ему узлами (если таковые имеются), то есть именованная ветвь или поддерево в дереве имен. Структура доменного имени отражает порядок следования узлов в иерархии; доменное имя читается слева направо от младших доменов к доменам высшего уровня (в порядке повышения значимости), корневым доменом всей системы является точка ('.'), ниже идут домены первого уровня (географические или тематические), затем — домены второго уровня, третьего и т. д. (например, для адреса ru.wikipedia.org домен первого уровня — org, второго wikipedia, третьего ru). На практике точку в конце имени часто опускают, но она бывает важна в случаях разделения между относительными доменами и FQDN (англ. Fully Qualifed Domain Name, полностью определённое имя домена).

· Поддомен (англ. subdomain) — подчинённый домен (например, wikipedia.org — поддомен домена org, а ru.wikipedia.org — домена wikipedia.org). Теоретически такое деление может достигать глубины 127 уровней, а каждая метка может содержать до 63 символов, пока общая длина вместе с точками не достигнет 254 символов. Но на практике регистраторы доменных имён используют более строгие ограничения. Например, если у вас есть домен вида mydomain.ru, вы можете создать для него различные поддомены вида mysite1.mydomain.ru, mysite2.mydomain.ru и т. д.

· Ресурсная запись — единица хранения и передачи информации в DNS. Каждая ресурсная запись имеет имя (то есть привязана к определенному Доменному имени, узлу в дереве имен), тип и поле данных, формат и содержание которого зависит от типа.

· Зона — часть дерева доменных имен (включая ресурсные записи), размещаемая как единое целое на некотором сервере доменных имен (DNS-сервере), а чаще — одновременно на нескольких серверах. Целью выделения части дерева в отдельную зону является передача ответственности за соответствующий домен другому лицу или организации. Это называется делегированием. Как связная часть дерева, зона внутри тоже представляет собой дерево. Если рассматривать пространство имен DNS как структуру из зон, а не отдельных узлов/имен, тоже получается дерево; оправданно говорить о родительских и дочерних зонах, о старших и подчиненных. На практике, большинство зон 0-го и 1-го уровня ('.', ru, com, …) состоят из единственного узла, которому непосредственно подчиняются дочерние зоны. В больших корпоративных доменах (2-го и более уровней) иногда встречается образование дополнительных подчиненных уровней без выделения их в дочерние зоны.

· Делегирование — операция передачи ответственности за часть дерева доменных имен другому лицу или организации. За счет делегирования в DNS обеспечивается распределенность администрирования и хранения. Технически делегирование выражается в выделении этой части дерева в отдельную зону, и размещении этой зоны на DNS-сервере, управляемом этим лицом или организацией. При этом в родительскую зону включаются «склеивающие» ресурсные записи (NS и А), содержащие указатели на DNS-сервера дочерней зоны, а вся остальная информация, относящаяся к дочерней зоне, хранится уже на DNS-серверах дочерней зоны.

· DNS-сервер — специализированное ПО для обслуживания DNS, а также компьютер, на котором это ПО выполняется. DNS-сервер может быть ответственным за некоторые зоны и/или может перенаправлять запросы вышестоящим серверам.

· DNS-клиент — специализированная библиотека (или программа) для работы с DNS. В ряде случаев DNS-сервер выступает в роли DNS-клиента.

· Авторитетность (англ. authoritative) — признак размещения зоны на DNS-сервере. Ответы DNS-сервера могут быть двух типов: авторитетные (когда сервер заявляет, что сам отвечает за зону) и неавторитетные (англ. Non-authoritative), когда сервер обрабатывает запрос, и возвращает ответ других серверов. В некоторых случаях вместо передачи запроса дальше DNS-сервер может вернуть уже известное ему (по запросам ранее) значение (режим кеширования).

· DNS-запрос (англ. DNS query) — запрос от клиента (или сервера) серверу. Запрос может быть рекурсивным или нерекурсивным.

Система DNS содержит иерархию DNS-серверов, соответствующую иерархии зон. Каждая зона поддерживается как минимум одним авторитетным сервером DNS (от англ. authoritative — авторитетный), на котором расположена информация о домене.

Имя и IP-адрес не тождественны — один IP-адрес может иметь множество имён, что позволяет поддерживать на одном компьютере множество веб-сайтов (это называется виртуальный хостинг). Обратное тоже справедливо — одному имени может быть сопоставлено множество IP-адресов: это позволяет создавать балансировку нагрузки.

Для повышения устойчивости системы используется множество серверов, содержащих идентичную информацию, а в протоколе есть средства, позволяющие поддерживать синхронность информации, расположенной на разных серверах. Существует 13 корневых серверов, их адреса практически не изменяются.

Протокол DNS использует для работы TCP- или UDP-порт 53 для ответов на запросы. Традиционно запросы и ответы отправляются в виде одной UDP датаграммы. TCP используется для AXFR-запросов.

I. Создание DNS зоны

(Рисунок 1) DNS-зона

Кликните на <<Добавить DNS зону>> (вкладку на левой стороне).

 

 

(Рисунок 2) Добавление DNS-зоны

 

Здесь вы найдете основную информацию, необходимую для его создания:

• Полное доменное имя DNS зоны:fmit.volsu.local
• Описание: fmit.zone
• Имя хоста для сервера имен: имя хоста, для серверов имен, которые будут зарегистрированы в NS ввода этой зоны.
• IP сервера имен: Этот IP-адрес будет связан с предыдущим полем (192.168.1.1).

 

Эта страница также предлагает способ создания подсети DHCP для этой зоны DNS. Если вы хотите, чтобы управлять как услуги, вы должны будете заполнить следующую информацию:

• Сетевой адрес: сетевой адрес управляемые службы DHCP на этой конкретной зоне (192.168.1.0).
• Маска подсети: Введите маску сети в полном формате (8, 16 или 24).
• Управление обратной зоны: зону Реверс будет автоматически создаются и управляются
• Создать подсеть DHCP: DNS зоны и подсеть будет управляться совместно.

Как только зона подтверждены, вы можете увидеть его в Mandriva Directory Server, интерфейс. Кликните на <<зоны DNS>> на левой стороне страницы.

Вы найдете список всех зарегистрированных в зонах сервер каталогов Mandriva:

 

(Рисунок 3) Список зон управления Mandriva Directory Server.

Список состоит из зон, описания и сетевого адреса. Для каждой записи вы найдете кнопку действия, чтобы управлять им.

II. Добавление записи

Когда зона будет создана, вы можете добавить записи: вы можете зарегистрировать доменное имя с IP адресом.

 

Алгоритм:

• Кликнуть на <<DNS-зоны >>, на левой части.
• Кликнуть на <<имя зоны>> для редактирования.
• Кликнуть на <<Добавить узел>>.

(Рисунок 4) Члены зоны

(Рисунок 5) Добавление новой записи.

Новая запись будет добавлена ​​в зоне DNS, когда вы кликните на кнопку <<создать>>.

(Рисунок 6) Добавление узла

Для проверки в командной строке нужно ввести nslookup, затем ввести для проверки поочерёдно имена обоих узлов.

(Рисунок 7) Проверка

III. Удаление записи

Чтобы удалить запись просто проделайте следующие шаги:

• Нажмите на <<зоны DNS>> на левой стороне.
• Нажмите на <<имя зоны>> для редактирования.
• Нажмите на кнопку извлечения.

	Предупреждение   После удаления зоны, также будут удалены все записи включённые в неё.

VI. Удаление зоны

Удаление зоны можно сделать, нажав на кнопку Удалить доступны справа, в зоне списке.

	Предупреждение
Удаление зоны автоматически удаляет все прежние записи в этой зоне, в том числе в LDAP каталоге.

Контрольные вопросы

1) Что такое DNS и для чего он нужен?

2) В чём отличия DNS-сервера от DNS-клиента?

3) Алгоритм добавления записи в DNS-зону?

4) Ресурсная запись это?

5) Что будет если удалить DNS – зону?

6) Что такое иерархическая структура?

Вывод: Проделав данную работу я ознакомлен с созданием и настройкой DNS-зон, а так же с основной терминологией по этому вопросу.

Лабораторная работа №4

Управление DHCP

Цели работы:

· Усвоение теоретического материал

· Установка и настройка DHCP

· Настройка диапазона IP

Теоретическое введение

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической настройки узла) — сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP.

DHCP является расширением протокола BOOTP, использовавшегося ранее для обеспечения бездисковых рабочих станций IP-адресами при их загрузке. DHCP сохраняет обратную совместимость с BOOTP.

Распределение IP-адресов

Протокол DHCP предоставляет три способа распределения IP-адресов:

· Ручное распределение. При этом способе сетевой администратор сопоставляет аппаратному адресу (для Ethernet сетей это MAC-адрес) каждого клиентского компьютера определённый IP-адрес. Фактически, данный способ распределения адресов отличается от ручной настройки каждого компьютера лишь тем, что сведения об адресах хранятся централизованно (на сервере DHCP), и потому их проще изменять при необходимости.

· Автоматическое распределение. При данном способе каждому компьютеру на постоянное использование выделяется произвольный свободный IP-адрес из определённого администратором диапазона.

· Динамическое распределение. Этот способ аналогичен автоматическому распределению, за исключением того, что адрес выдаётся компьютеру не на постоянное пользование, а на определённый срок. Это называется арендой адреса. По истечении срока аренды IP-адрес вновь считается свободным, и клиент обязан запросить новый (он, впрочем, может оказаться тем же самым). Кроме того, клиент сам может отказаться от полученного адреса.

Некоторые реализации службы DHCP способны автоматически обновлять записи DNS, соответствующие клиентским компьютерам, при выделении им новых адресов. Это производится при помощи протокола обновления DNS, описанного в RFC 2136.

Опции DHCP

Помимо IP-адреса, DHCP также может сообщать клиенту дополнительные параметры, необходимые для нормальной работы в сети. Эти параметры называются опциями DHCP. Список стандартных опций можно найти в RFC 2132.

Некоторыми из наиболее часто используемых опций являются:

· IP-адрес маршрутизатора по умолчанию;

· маска подсети;

· адреса серверов DNS;

· имя домена DNS.

Некоторые поставщики программного обеспечения могут определять собственные, дополнительные опции DHCP.

Устройство протокола

Протокол DHCP является клиент-серверным, то есть в его работе участвуют клиент DHCP и сервер DHCP. Передача данных производится при помощи протокола UDP, при этом сервер принимает сообщения от клиентов на порт 67 и отправляет сообщения клиентам на порт 68.

 

Структура сообщений DHCP

Все сообщения протокола DHCP разбиваются на поля, каждое из которых содержит определённую информацию. Все поля, кроме последнего (поля опций DHCP), имеют фиксированную длину.

· Op

Код операции, связанной с сообщением - BOOTREQUEST (запрос) или BOOTREPLY (отклик).

· Htype

Тип аппаратного адреса.

· Hlen

Размер аппаратного адреса.

· Hops

Клиент устанавливает для этого поля нулевое значение. Поле может использоваться relay-агентами при загрузке с использованием таких агентов.

· XID

Идентификатор транзакции.

· Secs

Число секунд, прошедших с того момента, как клиент инициировал процесс получения адреса или процесс обновления.

· Flags

2 байта флагов DHCP.

· Ciaddr

IP-адрес клиента.

· Yiaddr

Ваш (клиента) IP-адрес.

· Siaddr

IP-адрес следующего сервера, который можно использовать для загрузки.

· Giaddr

IP-адрес, используемый для загрузки с помощью relay-агента.

· Chaddr

Аппаратный адрес клиента.