DNS 特論 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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1 DNS 特論 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
情報ネットワーク講義資料 教科書 p.182～188 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。

2 DNSはアプリケーションプロトコル 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。
サービス名 内容 53 domain 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 どう見ても２つの表の内容は同一 ポート番号 サービス名 内容 53 domain 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。

3 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

4 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

5 DNSへの問い合わせ(query) ②, ③, ④は後に登場 DNS リゾルバ resolver ① ⑤ www. ietf.org 利用者のＰＣ 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

6 １．ＤＮＳの必要性 p.183 利用者はドメイン名を使う 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 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

7 ＩＰアドレスの管理 日本国内のＩＰアドレスはＪＰＮＩＣが管理 ＩＣＡＮＮ （ＩＡＮＡ） ＡＰＮＩＣ ＪＰＮＩＣ
pp.156 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。　　　 　　　　　

8 ＪＰＮＩＣ

9 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)
ドメイン名の管理 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 /ja/topics/2002/ html

10 ＪＰＲＳ

11 ２．ＤＮＳの登場 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/ / / / , / ,961 02/ ,308 11/ ,089

12 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） sg@sail.arpa → sg@cs.stanford.edu
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？

13 ３．ドメイン名の構造 pp.184～185 例： 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 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

14 ＤＮＳの階層構造 “ ” piano.goto.info.waseda.ac.jp p.185 教科書の 図も参照 ルート … jp org
“　” … jp org arpa int ac ietf in-addr ip6 waseda www 133 … info 90 goto 18 piano 10 piano.goto.info.waseda.ac.jp

15 ネームサーバの配置 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
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）

16 問い合わせ(query)の詳細 ルートDNS ② ③ DNS ④ ietf.orgDNS 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）

17 ４．ＤＮＳの query 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
pp.187～188 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

18 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 mail.goto.info.waseda.ac.jp canonical name = voice.goto.cs.waseda.ac.jp. Name: voice.goto.cs.waseda.ac.jp Address: 早稲田大学 のサーバ 数字５３ ＣＮＡＭＥ　　別名がある

19 dig の使用例 ここでも CNAMEが 使われている 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
% dig –x ;; QUESTION SECTION: ; in-addr.arpa. IN PTR ;; ANSWER SECTION: in-addr.arpa IN PTR pentagon.goto.cs.waseda.ac.jp. ;; AUTHORITY SECTION: in-addr.arpa IN NS voice5.goto.cs.waseda.ac.jp in-addr.arpa IN NS ns.cfi.waseda.ac.jp in-addr.arpa IN NS ns.info.waseda.ac.jp in-addr.arpa IN NS ns1.goto.cs.waseda.ac.jp in-addr.arpa IN NS ns2.cfi.waseda.ac.jp in-addr.arpa IN NS voice3.goto.cs.waseda.ac.jp. ここでも CNAMEが 使われている

20 ＩＰアドレスとドメイン名との相互変換 ＤＮＳ ＝ Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ ＩＰアドレスとドメイン名(ＦＱＤＮ※)の対応
ＤＮＳ ＝ Ｄｏｍａｉｎ　Ｎａｍｅ　Ｓｙｓｔｅｍ ＩＰアドレスとドメイン名(ＦＱＤＮ※)の対応 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 ※) ＦＱＤＮ ＝ Ｆｕｌｌｙ　Ｑｕａｌｉｆｉｅｄ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｎａｍｅ

21 多様なＤＮＳの機能 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：
ＤＮＳのデータをリソースレコードで記述 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

22 ＰＴＲレコードによる「逆引き」 ＤＮＳの階層構造を、しらみ潰しで調べるのは現実的でない
これを覚えておいてください ＰＴＲレコードによる「逆引き」 ＤＮＳの階層構造を、しらみ潰しで調べるのは現実的でない ＤＮＳの照会(query)でＰＴＲ(ポインタ)を指定すると逆引きができる in-addr.arpa 応答(answer)は piano.goto.info.waseda.ac.jp

23 逆引きのための構造 “ ” 10.18.90.133.in-addr.arpa この説明が 分かりにくいかもしれません。ご注意 ルート …
“　” … jp org arpa int 文字通りに逆引きする訳ではありません ac ietf in-addr ip6 waseda www 133 … info 90 goto 18 piano 10 in-addr.arpa

24 ５．分散データベース 世界規模で運用されている分散データベース 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]
p.188 世界規模で運用されている分散データベース 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] ＤＮＳのデータはキャッシュされる セキュリティを強化する提案がある ＤＮＳｓｅｃ

25 早稲田大学の入り口で測定したルートサーバとの通信
ルートサーバその１ 荒井祐一

26 ６．多言語ドメイン名の話題 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。
教科書の範囲外 ６．多言語ドメイン名の話題 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

27 マスターするべき事項 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

28 注意するべき事項 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。

29 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）