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Laboratorio de Redes de Computadores II
Domain Name System
Laboratorio de Redes de Computadores IITEL 242
Segundo Semestre 2007
Laboratorio de Redes de Computadores II
Introducción
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Conjunto de protocolos y servicios en una red TCP/IP. • Permite a usuarios de la red utilizar una jerarquía
amistosa de nombres para accesar a otras máquinas • NO es necesario utilizar la direcciones IP
• Es un sistema de uso intensivo en Internet y empresas privadas
• uso interno, ej Depto Electrónica, UV, etc
• La configuración de cliente de DNS es parte de los parámetros para conectarse a una red.
• DHCP v/s configuración fija/manual
¿ Qué es DNS ?
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
¿ Qué es ?Dirección v/s NombreAlgo de historia
Laboratorio de Redes de Computadores II
• En vez de direcciones binarias de red, los programas y usuarios normalmente usan cadenas de caracteres (strings) ASCII, tal como www.google.cl . – Como la red entiende solamente las direcciones
binarias se necesita una procedimiento/servicio para traducir entre las dos.
Dirección v/s Nombre
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
¿ Qué es ?Dirección v/s NombreAlgo de historia
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Originalmente en la ARPANET se usaba un archivo hosts.txt con todos los hosts y sus direcciones IP.
• Cada noche todos los hosts lo bajaban.
• Enfoque NO es escalable !!– Se requiere un sistema que evite conflictos
(consistencia de datos, sobrecarga) pero que no se administre en forma central.
Algo de historia
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
¿ Qué es ?Dirección v/s NombreAlgo de historia
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Solución: – DNS (sistema de nombres de dominios) para
manejar los nombres.• Usa una base de datos distribuida y una esquema
jerárquico (árbol) de administración de nombres.
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
¿ Qué es ?Dirección v/s NombreAlgo de historia
Algo de historia
Laboratorio de Redes de Computadores II
DNS
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Un “Domain Name System” se compone de una base de datos distribuida de nombres.– Los nombres en la base de datos del DNS
establecen una estructura de árbol lógica llamada el espacio de nombre (Domain Name) del dominio
– Cada nodo o dominio en el espacio del “Domain Name” se nombra y puede contener subdominios (subdomains).
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Domain Name System
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Los dominios y los subdomminios se agrupan en zonas para permitir la administración distribuida del espacio de nombres – El Domain Name identifica la posición del dominio
en la jerarquía lógica del DNS, en lo referente a su dominio padre, separando cada rama del árbol con un punto "."
IntroducciónDNS
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Registros
Dominios y Subdominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• ejemplo: – host llamado “www" dentro del dominio de
“elo.utfsm.cl". • Si alguien deseara entrar en contacto con ese
host, debe utilizar el Fully Qualified Domain Name (FQDN) www.elo.utfsm.cl
• Analogía: Full Path v/s ruta relativa en un File System
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Registros
Dominios y Subdominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Laboratorio de Redes de Computadores II
comedu gov mil
microsoft
rhino
mit
Managed by NetworkInformation Center
Managed byMicrosoft
whitehousearmy
int/net/org
Microsoft Domain
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Registros
Dominios y Subdominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
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IntroducciónDNS
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Dominios y Subdominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
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Dominios y Subdominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
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Dominios y Subdominios
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Dominios y Subdominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
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• Servidores DNS e Internet – la raíz de la base de datos del DNS en Internet es
manejada por el centro de información de la red de Internet (http://www.internic.com).
– Los dominios a nivel superior fueron asignados a organizaciones y países.
– Los nombres del dominio siguen un estándar.– las abreviaturas de dos-letras y de tres-letras se
utilizan para los países, y varias abreviaturas son reservadas para el uso por organizaciones.
IntroducciónDNS
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Registros
Servidores DNS
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
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• Ejemplos
DNS Domain Name Tipo de Organizacióncom Comercial (ej . microsoft.com para Microsoft Corporation)edu Educacional (ej, mit.edu para Massachusetts Institute of Technology)gov Gobierno (ej. whitehouse.gov para White-house en Washington D.C.)int Organizaciones Internacionales (ej, nato.int para NATO)mil Operaciones Militares (ej. army.mil para el ejército)net Organizaciones de Redes (ej. Vtr.net , para VTR)org Organizaciones No Comerciales (ej, fidonet.org for FidoNet)
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Servidores DNS
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Dominios y Zonas
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
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• Cada nodo en el árbol de una base de datos del DNS, junto con todos los nodos debajo de él, se llama un dominio. – Los dominios pueden contener
• hosts (computadoras) y • otros dominios (subdomains).
IntroducciónDNS
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Registros
Dominios
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Por ejemplo, el dominio elo.utfsm.cl de Electrónica podría contener: – hosts
• ftp.elo.utfsm.cl
– Subdomains• rce.elo.utfsm.cl que podría contener los hosts tales como
pc01.rce.elo.utfsm.cl
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Dominios
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Una zona es una cierta porción del namespace del DNS que existe en la base de datos
• Las zonas se manejan en un archivo particular de la zona. – Un solo servidor del DNS se puede configurar para
manejar uno o varios archivos de zona.
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Registros
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Zonas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Cada zona se ancla en un dominio específico referido como “root domain” de las zonas .– Los archivos de la zona no contienen
necesariamente el árbol completo (que son todos los subdominios) bajo el dominio de la raíz de las zonas.
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Registros
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Zonas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• ejemplo:– utfsm.cl es un dominio pero el dominio entero no es
controlado por un archivo de la zona. – parte del dominio se maneja en un archivo
separado de zona para elo.utfsm.cl ubicado en electrónica
• Distribución de la información: delegación de zona.
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Registros
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Zonas
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• ejemplo:– Los dominios están repartidos en archivos
múltiples de zonas lo que puede ser necesario para :
• administración distribuida del dominio por diversos grupos
• para mejor eficiencia en la réplica de los datos
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Registros
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Zonas
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com edu gov ...
microsoft
ftp
microsoft.com Domain
dev
ntserver...
microsoft.comZone
dev.microsoft.comZone
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Zonas
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Registros
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Zonas
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Registros
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Zonas
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Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Zonas
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• Una zona es un archivo físico integrado por registros de recursos.
• Un dominio es un nodo en el namespace del DNS y todos los subdomains debajo de él.
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Registros
Domain Name SystemDominios y SubdominiosServidores DNSDominios y Zonas
Zonas v/s Dominos
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
Servidores de Nombre
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• Los servidores DNS almacenan la información sobre el espacio de nombre y se denominan servidores de nombres. – Los servidores de nombres tienen generalmente
unas o más zonas de las cuales son responsables.
– El servidor de nombres entonces se dice que tiene autoridad para esas zonas.
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Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Servidores de Nombre
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• El servidor de nombres primario, es un servidor de nombres que consigue los datos para sus zonas de archivos locales. – Los cambios a una zona, tal como adición de
dominios o de los hosts, se hacen en el servidor de nombres primario.
• Modificación centralizada
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Servidor Primario
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Un servidor de nombres secundario consigue los datos para sus zonas de otro servidor (que es autoritaridad para esa zona = Primario) , a través de la red: – Los procesos de obtener esta información de la
zona (que es el archivo de base de datos) a través de la red se denomina una transferencia de zona.
– También se les llama slaves
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Registros
Servidor Secundario
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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Servidor Secundario
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Dado que la información para cada zona se almacena en archivos separados:– la designación primaria o secundaria se define en
la configuración de cada zona.
• Lo anterior permite que un servidor de nombres particular sea: – servidor de nombres primario para ciertas zonas
– servidor de nombres secundario para otras zonas.
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Registros
Primarios v/s Secundarios
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Redundancia – se necesitan por lo menos dos servidores
de nombres que sirvan cada zona, un primario y por lo menos uno secundario para tener redundancia.
– Como cualquier sistema tolerante a fallos, las máquinas deben ser tan independientes como sea posible.
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Necesidad de Secundarios
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Ubicaciones remotas – Posiciones remotas que tienen una gran
cantidad de clientes. – Se desea que los clientes no tengan que
comunicarse a través de rutas lentas para la resolución de nombres.
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Necesidad de Secundarios
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Reducir la carga del primario – se necesitan servidores secundarios para
reducir la carga en el servidor primario.
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Registros
Necesidad de Secundarios
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• La petición de la resolución del DNS fuera de una zona local requiere típicamente la interacción con los servidores de nombres fuera de la empresa, por ejemplo, en Internet: – se puede habilitar selectivamente servidores de
nombres específicos en la compañía para hacer esta comunicación.
• Motivos: seguridad, disponibilidad, etc.
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Registros
Reenviadores
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• DNS permite el concepto de reenviadores. – Los servidores de nombres específicos
seleccionados para ser reenviadores son los únicos que pueden hacer la comunicación de área extensa (internet)
• El resto de los servidores de nombres dentro de la compañía se configuran para utilizar reenviadores en el proceso de resolución de un nombre.
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Registros
Reenviadores
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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DNS
DNS DNS DNS
To the Internet
DesignatedForwarder
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Reenviadores
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Cuando un servidor que se configura para utilizar reenviadores recibe una petición DNS que no puede resolver (a través de sus propios archivos de la zona), pasa la petición a uno de los reenviadores. – El reenviador entonces realiza la comunicación que sea
necesaria resolver la petición y devuelve los resultados al servidor de petición, que, alternadamente, vuelve los resultados al solicitante original.
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Registros
Reenviadores
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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Registros
Reenviadores
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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• Todos los servidores DNS guardan un cache de las consultas que han recibido (y las respuestas)
• Un servidor DNS de solo-cache :– realiza consultas
– mantiene un cache de las respuestas
– retorna resultados
– NO es autoritario de ningún dominio
– solo mantiene información que ha ido recopilando en el cache
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Servidor solo Caché
Servidores de NombreServidores Primarios y SecundariosNecesidad de SecundariosReenviadoresServidores Solo Cache
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Registros
Resolución de Nombres
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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• Hay tres tipos de consultas que un cliente pueda hacer a un servidor DNS– recursiva– iterativa – inverso
– NOTA: un servidor DNS puede ser un cliente de otro servidor del DNS
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Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Tipos de Consultas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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• El servidor de nombres consultado debe responder con:– los datos solicitados– un error que indica que el tipo de consulta no existe
o que nombre de dominio especificado no existe.
• Un servidor de nombres que recibe una pregunta recursiva que no puede contestar por sí mismo preguntará a los servidores de nombres cercanos mas conocidos
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Recursivas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Los servidores de nombres cercanos más conocidos son los servidores autoritarios para la zona más cercana al Domain Name que es mirado hacia arriba. – Por ejemplo, si el servidor de nombres recibe una
pregunta recursiva para la dirección del dominio lab.elo.utfsm.cl, primero chequea si sabe los servidores de nombres para lab.elo.utfsm.cl:
• Si lo conoce , enviará la pregunta a uno de ellos. • Sino, comprobará si sabe los servidores de nombres para
elo.utfsm.cl, y después de ese utfsm.cl , y finalmente cl.
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Recursivas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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• Este tipo de consulta es hecha típicamente por un cliente DNS (un resolver) a un servidor DNS.
• También, si un servidor del DNS se configura para utilizar un reenviador, la petición de este servidor DNS a su reenviador será una consulta recursiva
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Recursivas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Recursivas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Recursivas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• En una consulta iterativa, el servidor de nombres consutado da la mejor respuesta que tiene actualmente .
• Este tipo de consulta es hecho típicamente por un servidor DNS a otros servidores DNS después de que han recibido una consulta recursiva de un resolver.
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Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Iterativas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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Name Server
""Name Server(root-server)
whitehouse.govName Server
govName Server
Resolver
gov
whitehouse
www
iterative queries
recursive query
client asks for IPaddress for
www.whitehouse.gov
2
3
4
5
6
7
81
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Iterativas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Iterativas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Iterativas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• Las direcciones del IP son más específicas de izquierda a derecha.
• Los nombres del dominio son menos específico de izquierda a derecha– la orden de los octetos de la dirección IP debe
ser invertida al construir el árbol de in-addr.arpa.
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Inversas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
Laboratorio de Redes de Computadores II
• De esta forma, la administración de miembros más bajos del árbol del DNS in-addr.arpa puede ser dada a las compañías mientras que ellos asignan su clases A, B o C a las subredes.
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Inversas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Consultas Inversas
Tipos de ConsultasConsultas RecursivasConsultas IterativasConsultas Inversas
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IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Registros
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
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• Cada dominio puede tener un conjunto asociado de registros de recurso.
• El procedimiento de resolución recibe registros de recurso del servidor de DNS.
• La orden de registros no importa.• El tiempo de vida (en segundos) indica la
estabilidad de la información en el registro. – Se usa para controlar la expiración de copias de la
información.
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Registros de Recursos
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
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• SOA (Start of Authority). Los parámetros para la zona.
• A (Address). La dirección de IP por el host.• MX (Mail Exchange). La prioridad y que host
va a procesar el correo• NS (Name Server). El nombre de un servidor
de DNS para este dominio.• CNAME (Canonical Name). Un alias para un
nombre (por ejemplo, www.elo.utfsm.cl ).
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Tipos y Valores
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
Laboratorio de Redes de Computadores II
• PTR (Pointer). Otro tipo de alias.• HINFO (Host Info). Una descripción de la
máquina y su sistema operativo.• TXT (Text). Otra información opcional..
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Tipos y Valores
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
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bash-2.03$ more /etc/decom-uv.cl.hosts
$ttl 38400
decom-uv.cl. IN SOA scox.decom-uv.cl. "marco\.aravena.uv.cl." (
2002121803
10800
3600
604800
38400 )
IN MX 10 scox.decom-uv.cl.
decom-uv.cl. IN NS scox.decom-uv.cl.
www.decom-uv.cl. IN A 200.14.68.2
scox.decom-uv.cl. IN A 200.14.68.2
alumnos.decom-uv.cl. IN A 200.14.68.3
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Ejemplos: Archivo de Zona
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
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• IN SOA <source host> <contact e-mail> <ser. no.> <refresh time> ….– source host : el host donde se almacena este archivo
– contact e-mail: correo de la persona responsable de esta zona “hostmaster”
– serial number: número de versión del archivo. Debe incrementarse cada vez que se cambia algún dato
– refresh time: intervalo (en segundos) en que un servidor secundario chequea si en el master se ha producido una modificación en el archivo de datos:
• modificación -> transferencia de zona
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Ejemplos: Sintaxis SOA
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
Laboratorio de Redes de Computadores II
Refresh Interval (seconds)
IntroducciónDNS
Servidores de NombreResolución de Nombres
Registros
Ejemplos: Tiempos
Time to Live (seconds)
Registros de RecursosTipos y ValoresEjemplos
Laboratorio de Redes de Computadores II
Conclusiones
Conclusiones
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Conclusiones• Sistema de vital importancia para
internet– nombres v/s IP– correo
• Sistema escalable
• Sistema distribuido
Conclusiones