Layer8輪講 詳解TCP／IP DNS – ドメインネームシステム ～第１部～ DNSの基礎

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1 Layer8輪講 詳解TCP／IP DNS – ドメインネームシステム ～第１部～ DNSの基礎
環境情報学部　1年　三島　和宏

2 まずはじめに すいません、原稿落ちちゃいました～ ということで・・・ 仕事の忙しさにあわせて、風邪でダウン。
おかげで、本は読んだものの、資料が完成していません。 ということで・・・ ２部構成にさせてください。 第１部：DNSの基礎　第２部：DNSのしくみ 誠に申し訳ありません 第１部： DNSの基礎

3 本日のお題 イントロダクション DNSの基礎 DNSの特徴 次回予告・最後に そもそも、DNSとは？ DNSはなぜ必要か？
レゾルバー、そして実装 DNSの基礎 DNSの階層構造 ドメインのあれこれ ネームサーバのあれこれ DNSの特徴 キャッシング 次回予告・最後に 本日のお題 第１部： DNSの基礎

4 イントロダクション そもそもDNSとは？ 単純に言ってしまえば・・・
ドメインネームシステムは、TCPアプリケーションがホスト名とIPアドレス間をマッピングするときや、電子メールのルーティング情報を提供するときに用いられる分散データベースシステムのこと。 単純に言ってしまえば・・・ お名前解決システム イントロダクション 第１部： DNSの基礎

5 DNSはなぜ必要？ IPアドレスはコンピュータのために ドメイン名は人間のために そして、それをつなげるのが
ドメイン名は、人間がそのホストにアクセスする際に、わかりやすくするためにつけた名前である。ただ、機械はそれを理解できない。 IPアドレスは、機械が認識することは出来るが、人間は、そんな数字の羅列は覚えられない。 そして、それをつなげるのが IPアドレスとホスト名間をマッピングするDNS だから、DNSは必要なのだ （HOSTSというファイルはあるけれど・・・） イントロダクション 第１部： DNSの基礎

6 実際には・・・ アプリケーションがDNSへアクセスするには、レゾルバーという仲介役を通して、DNSサーバへ問い合わせを行う。
レゾルバーは、基本的にアプリケーションの一部である。 イントロダクション 第１部： DNSの基礎

7 例を挙げてみると・・・ ・SFCのホームページを見たい
ホスト名は、 だけど、サーバにアクセスするには、IPアドレスがわからないといけない・・・。 そんなときに、DNSを使うと、 というIPアドレスを得ることが出来る。 IPアドレスを知りたい アプリケーション （ブラウザなど） IPアドレスを聞いてきて レゾルバー DNS サーバ それはね、 だよ イントロダクション

8 実装 レゾルバーおよびネームサーバを含めたDNSの最も一般的な実装とは
BIND (Berkeley Internet Name Domain) サーバは、namedと呼ばれる。 UNIXだけでなく、Windowsにおいても利用することが出来る。 ほぼ、標準と言っていいほどのサーバ。 イントロダクション 第１部： DNSの基礎

9 DNSの基礎知識 DNSは階層構造 ･･ ･･･ ヌルラベルを持つノード net com arpa to jp org nu cx
第１レベルドメイン in-addr 211 123 44 226 yahoo www ac keio sfc null petit- charat この１つ１つがノード 第２レベルドメイン ・ DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

10 DNSの基礎知識 全てのノードは６３文字までのラベルを持つ。 １つ１つの区切りは、ゾーンと呼ばれる。
(null) 全てのノードは６３文字までのラベルを持つ。 １つ１つの区切りは、ゾーンと呼ばれる。 階層のルート（一番上）は、特定の文字列を持たないヌル・ラベルをもつノードが来る。 ツリーに存在するドメイン名は、下から順にさかのぼって見る。 ノードには固有の名前が必要であるが、ツリーの異なる場所であれば、同名があってもよい。 com yahoo www DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

11 ドメインの種類 最後がピリオドで終わるドメイン ピリオドで終わらないとき (例) wanwan.sfc.wide.ad.jp.
絶対ドメイン名または完全指定ドメイン名 通常、サーバなどへのアクセス時には、これを用いる。 ピリオドで終わらないとき (例) wanwan この状態では、ドメインは不完全な形 そのホストの存在する、ローカルのDNSによって固有のラベル（この場合、sfc.wide.ad.jp. というラベル）を後ろにつけることにより、絶対ドメインを作る。 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

12 第１レベルドメイン：arpa arpa （階層構造の図の一番左） IPアドレスからホスト名を解決する時に使う アドレスの逆引き 左の図の場合
これは、私の勤め先のDNSサーバです(^-^;; in-addr 211 123 44 226 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

13 第１レベルドメイン：汎用ドメイン 汎用ドメイン
com 汎用ドメイン ７つの３キャラクタドメイン (com, net, org, edu, int, mil, gov) 組織ドメインと呼ばれる場合もある。 gov, milは、米国組織のみが利用できる。 gTLD (generic Top Level Domain) このうち、com, net, orgは、全世界の誰でもが取得する権利を持っている。ドメイン名の管理は、ICANNが行う。 yahoo www DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

14 第１レベルドメイン：国ドメイン ccTLD (country code Top Level Domain)
jp ccTLD (country code Top Level Domain) ２キャラクタドメインは、すべてこれに当たる。 国ごとにわりあてられた第１レベルドメイン 国ドメインや地域ドメインと呼ばれる。 ISO３１６６で定義された国コードがベース。 国コードの下に置かれる第２レベルドメインは、汎用ドメインと似た分類になっている。 ac keio sfc www DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

15 階層構造をとる理由 階層構造をとることによって、各ゾーンごとに管理を分散することが出来るようになる。
ツリーの一部のレベルについては、それぞれの国のNIC (Network Information Center)が管理をする。 （汎用ドメインの場合）第１レベルドメイン （国ドメインの場合）第１・２レベルドメイン それ以外については、そのドメインを割り当てられた組織によって管理される。 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

16 管理の委任 各国のNICは、あるドメインを割り当てたそれぞれの組織に、管理を委任する。
したがって、各ゾーンのネットワーク管理者は、第２（あるいは３）レベル以下のドメインを管理することになる。 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

17 ネームサーバの設置 ドメインを割り当てられた各組織は、そのゾーンに対応する複数のネームサーバを設置する必要がある。
１つのゾーンには、基本的に１台の１次（プライマリ）ネームサーバと、１台以上の２次（セカンダリ）ネームサーバを設置しないといけない。 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

18 １次ネームサーバ そのゾーンのドメイン名に関してのメインデータベース 通常、ドメインの問い合わせに対して、適切な答えを返すのが仕事。
設定は、ファイルからロードする。 変更があった場合、２次ネームサーバに対して変更内容を伝える。（ゾーン転送） DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

19 設定ファイルの例 [sfc.wide.zone] $TTL 10800
@ IN SOA shonan.sfc.wide.ad.jp. root.sfc.wide.ad.jp. ( ; Serial ; Refresh ; Retry ; Expire ; TTL ) IN NS shonan.sfc.wide.ad.jp. IN NS endo.wide.ad.jp. IN MX 0 shonan jam IN A 　IN MX 5 jam emma IN CNAME jam panda IN CNAME jam lapis IN CNAME jam zelda IN A IN MX 5 zelda dokidoki IN CNAME zelda xevious IN A [named.conf] options { directory "/etc/ns"; notify no; }; zone "." { type hint; file "root.cache"; // sfc.wide.ad.jp zone "sfc.wide.ad.jp" { type master; file "sfc.wide.zone"; // minna no segment zone " in-addr.arpa" { file " rev";

20 ２次ネームサーバ そのゾーンのドメイン名に関してのサブデータベース １次サーバの障害時に代わりに名前の解決を行う。
設定は、１次ネームサーバから情報を受け取る。また、定期的に（通常３時間ごと）１次サーバにアクセスし、新しい情報を受け取る。（ゾーン転送） DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

21 ２次ネームサーバの意義 通常は、１次ネームサーバのみを利用するが、障害などで１次サーバが利用できないときに２次サーバを用いることになる。
だから、同じ内容をもったバックアップサーバが１台以上必要なのである。 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

22 整理してみよう １次ネームサーバ ２次ネームサーバ ゾーン転送 そのゾーンのドメイン名に関してのメインデータベース
設定は、ファイルからロード 変更があった場合、 ２次ネームサーバに対して 変更内容を伝える。 （ゾーン転送） ２次ネームサーバ そのゾーンのドメイン名に関してのサブデータベース １次サーバの障害時に代わりに名前の解決を行う。 設定は、１次ネームサーバから情報を受け取る。 （ゾーン転送） 定期的に（通常３時間ごと）１次サーバにアクセスし、新しい情報を受け取る。 １次ネームサーバ ２次ネームサーバ ゾーン転送 DNSの基礎知識

23 ゾーン外のドメインへの対応 もし、知らないドメイン名を聞かれたら・・・ ルートネームサーバに問い合わせる。
それによって、最適なネームサーバの場所を得て、それを利用し、名前を解決する。 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

24 ルートサーバとは？ ルートネームサーバとは、ネームサーバの親玉のような存在
ルートネームサーバは、そのドメイン名解決のために必要なネームサーバの場所を教えてくれる。 全世界に１３台存在 DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

25 ルートサーバはどこにある （２台）・米Network Solutions社
（１台）・ネットワーク管理団体IANA ・ヨーロッパのネットワーク管理団体RIPE-NCC ・米PSINet社 ・米ISI(Information Sciences Institute) ・米ISC(Information Software Consortium) ・米Maryland大学 ・米航空宇宙局(NASA) ・米国防総省 ・米陸軍研究所 ・ノルウェーのNORDUnet ・日本のWIDEプロジェクト by 情報・通信字典 e-Words DNSの基礎知識 第１部： DNSの基礎

26 キャッシング DNSの特徴の１つ 使用頻度の高いアドレス情報や直前に処理した情報を蓄積する。 DNSの特徴 第１部： DNSの基礎

27 キャッシング なぜ、そんなことをするのか 詳しい動作などについては、次回に。 名前解決処理の高速化
Internet上のDNSトラフィックを軽減させるため。 自分のゾーン以外のドメインについては、ルートサーバに問い合わせるなどネットワークを利用する。同じ情報を何度も何度も問い合わせるのは、結構無駄。 詳しい動作などについては、次回に。 DNSの特徴 第１部： DNSの基礎

28 次回、第２部は・・・ DNSのしくみ DNSのデータのやり取りの流れ リソースレコードについて ポインタ照会について
DNSにおけるUDPとTCP などなど、少し細かいところについても説明します。 次回、第２部は・・・ 第１部： DNSの基礎

29 第１部おわり 第１部： DNSの基礎