DNS Grundlagen

DNS-Allgemeines

• Jeder mit dem Internet verbundene Rechner besitzt eine IP-Adresse, über die er weltweit erreichbar ist.
• Den meisten Menschen fällt es schwer, sich IP-Adressen zu merken.
• Aus diesem Grund werden sprechende Namen wie z.B. www.xinux.com vergeben.
• Vor dem Aufbau einer Verbindung müssen diese Namen in IP­Adressen umgewandelt werden, was heute die DNS­Server erledigen.
• Das DNS besteht aus eine dezentralen Datenbank.
• Jeder Administrator sollte für die Namensgebung seiner eigenen Rechner verantwortlich sein
• Man spricht hier vom Namensraum oder Zone.
• Desweiteren sollte er für die Namensauflösung der anderen Computer auf die Datenbanken der anderen Administratoren zugreifen.
• Um unterscheiden zu können, welche Rechnernamen lokal und welche Rechnernamen zu einem anderen Administrator gehören, wurde das Domänenkonzept eingeführt.
• Hierzu wird ein hierarchisch geordneter Baum verwendet, mit dessen Hilfe der richtige Datenbankserver schnell gefunden werden kann.
• Der Rechnername wird dabei nach rechts durch den entsprechenden Pfad im Baum erweitert.

Domain Name Service

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Ablauf einer Namensauflösung

Comic

Ablauf einer DNS-Anfrage

Übersicht

• Das Programm sendet eine DNS-Anfrage an den Resolver des Betriebssystems.
• Der Resolver prüft, ob die Antwort im lokalen Cache vorhanden ist.
• Falls nicht, wird die Anfrage an einen externen DNS-Server (oft beim Provider) weitergeleitet.
• Dieser DNS-Server fragt bei Bedarf die Root-DNS-Server ab, um den zuständigen TLD-Server zu ermitteln.
• Der Root-DNS-Server antwortet mit der Adresse des passenden TLD-Servers.
• Der TLD-Server verweist auf den autoritativen Nameserver der gesuchten Domain.
• Der autoritative DNS-Server liefert die endgültige Antwort (z. B. IPv4- oder IPv6-Adresse).
• Der DNS-Server speichert die Antwort im Cache (für schnellere Folgeanfragen).
• Der Resolver gibt die ermittelte Adresse an das Programm zurück.

Beispiel

• Anfrage: www.google.com
• Ablauf: Resolver → Root-DNS → .com-TLD → Google-Authoritative-DNS → Rückgabe IPv4-Adresse 142.250.x.x

Schaubild

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Beteiligte Akteure

Programm

• Das Programm (z. B. Browser oder Mailclient) benötigt die IP-Adresse eines Hostnamens.
• Es ruft dafür den lokalen Resolver auf.

Resolver

• Der Resolver ist Teil des Betriebssystems.
• Er nimmt DNS-Anfragen von Programmen entgegen und leitet sie an einen DNS-Server weiter.
• Er prüft zunächst den lokalen Cache und entscheidet, ob eine Anfrage ins Netzwerk gesendet werden muss.

DNS-Cache

• Der Cache speichert bereits aufgelöste Namen für eine begrenzte Zeit (Time To Live – TTL).
• Dadurch können häufig genutzte Namen schnell beantwortet werden, ohne erneut eine Anfrage ins Internet zu senden.

Root-DNS-Server

• Kennt die Adressen der Top-Level-Domain-Server (z. B. für .com, .de, .org).
• Beantwortet selbst keine Hostnamen, sondern verweist auf den zuständigen TLD-Server.

Top-Level-Domain-Server (TLD)

• Verantwortlich für eine bestimmte Domain-Endung.
• Liefert die Adressen der autoritativen Nameserver einer konkreten Domain (z. B. xinux.net).

Autoritativer DNS-Server

• Enthält die tatsächlichen DNS-Einträge (A, AAAA, MX, CNAME usw.) der jeweiligen Domain.
• Gibt die endgültige Antwort auf die DNS-Anfrage zurück.

Konzept

• Jeder Nameserver besitzt eine statische Root Zonen Datei
• Diese hier gekürzt

.                        3600000      NS    A.ROOT-SERVERS.NET.
A.ROOT-SERVERS.NET.      3600000      A     198.41.0.4
A.ROOT-SERVERS.NET.      3600000      AAAA  2001:503:ba3e::2:30
...

• In dieser stehten die sogenannten Root Nameserver statisch drin.
• Wenn ein Nameserver einen DOMAIN Namen nicht auflösen kann, fragt er bei einem Rootserver nach.
• Diese kennen alle Nameserver aller Toplevel Domains.
• Er verweist nun je nach Toplevel Domain an einen der zuständigen Server
• Nun wird der Toplevel Domain Server nach der Second Level Domain befragt.
• Dieser kennt alle Nameserver aller seiner Secondlevel Domain und verweist auf den entsprechenden.
• Nun wird der Second Level Domain Server nach der Third Level Domain befragt.
• Dieser gibt auskunft über die IP Adresse

Eintragung einer Domain

• Wenn man eine Domain eintragen will braucht man einen Provider, der dies für einen macht.
• Man braucht einen primären und sekundären Nameserver in der, die Zone eingrichtet ist.
• Diesen Nameserver werden beispielsweise bei Denic in die Top Level Domain Server statisch eingetragen
• Name der Nameserver zu der IP
• Zone zu dem Nameserver