INTRODUÇÃO*ÀS*REDES*DE* COMPUTADORES* · SUMARIO* • Camadade aplicação* – Protocolo HTTP...
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INTRODUÇÃO ÀS REDES DE COMPUTADORES
CAMADA DE APLICAÇÃO
Teresa Vazão
2012/2013 IRC -‐ Introdução às Redes de Computadores -‐ LERC/LEE 2
INTRODUÇÃO
• 1979 – Tim Burners Lee (invesNgador do CERN): • Inventor do conceito de navegação por hyper-‐texto
• 25 de Dezembro 1980 – WWW (World Wide Web) • Primeira comunicação HTTP entre um servidor e um cliente
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Internet para todos..
SUMARIO
• Camada de aplicação – Protocolo HTTP– Protocolo FTP– Protocolos de correio electrónico– Gestão de nomes
• Conceitos e terminologia• Sistemas de gestão de nomes• Formato da informação• Resolução de nomes
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CAMADA DE APLICAÇÃO
Gestão de nomes
• DNS – Domain Name Systems – Arquitectura hierárquica, cliente-‐
servidor – Pedido/resposta
– “Invísivel” para o uNlizador comum
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Gestão de nomes
• Protocolo de nível de aplicação que traduz nomes em endereços
• Sistema de Gestão de Nomes – Núcleo da rede – Sistema distribuído e hierárquico
• Resolução de nomes
– Como se converte um nome num endereço IP?
• Estrutura da informação de registo – O que se armazena e o que se
transfere?
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Conceitos e terminologia
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Maria Nº CC
Nº SS
193.136.128.69 www.ist.utl.pt
Nome
Endereço IPv4
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Conceitos e terminologia
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193.136.128.69 www.ist.utl.pt
Nome
Endereço IPv4
• Porque não centralizar o DNS? – Um só ponto de falha – Volume de tráfego – Base de dados centralizada
distante – Manutenção – Não é escalável !
Nenhum servidor tem todos os mapeamentos de endereços IP
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Conceitos e terminologia
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193.136.128.69 www.ist.utl.pt
Nome
Endereço IPv4
• Base de dados distribuída – Hierarquia de servidores de
nomes
• Protocolo de aplicação – Sistemas terminais,
encaminhadores e servidores de nomes comunicam para “resolver nome”
– Tradução nomes – endereços – Função do núcleo da rede
implementada como aplicação – Complexidade no acesso (edge)
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Conceitos e terminologia
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• Responsabilidades – A enNdade que regista um dominio ou sub-‐domínio é responsável por manter
uma infra-‐estrutura técnica e administraNva para gerir a sua zona, incluindo a sub-‐delegação para sub-‐domínios de nível inferior.
– Delegação confere autonomia ilimitada sobre o espaço alocado
• Zona – porção conngua do espaço de nomes cuja gestão foi delegada num dada
enNdade. – contém os registos com informação para o mapeamento nomes-‐endereços e
outra informação • Zona e domínio
– O termo Zona refere-‐se às funções de configuração – O termo Domínio refere-‐se às funções de negócio
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Conceitos e terminologia
• Servidor autoritaUvo – Responsável pela informação de
mapeamento nomes-‐endereços IP duma zona
– Fornece informação fidedigna • Primário
– todas as máquinas – referências de servidores de sub-‐
domínios – servidores secundários
• Secundário – Backup do servidor primário – Copia periodicamente toda a
base de dados do servidor primário
• Não autoritaUvo – Contém informação de
mapeamento nomes-‐endereços dum domínio que não é da sua responsabilidade
– A informação que fornece pode não ser fidedigna
• Servidor de cache – Melhora o desempenho da rede – Memoriza respostas a pedidos
que recebe de clientes
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes – Npos de servidores
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com DNS servers
google.com DNS servers
amazon.com DNS servers
Top-‐Level-‐Domain
AuthoritaUve
Root DNS Servers
org DNS servers
ieu.org DNS servers
pt DNS servers
ulisboa.pt DNS servers
inesc-‐id.pt DNS servers
tecnico.ulisboa.pt DNS servers
letras.ulisboa.pt DNS servers
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes – exemplo
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes – servidores de raíz
• Atribuição realizada pela IANA: – hvp://www.iana.org/
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b USC-‐ISI Marina del Rey, CA l ICANN Marina del Rey, CA
e NASA Mt View, CA f Internet Sowware C. Palo Alto, CA
i NORDUnet Stockholm k RIPE London
m WIDE Tokyo
a NSI Herndon, VA c PSInet Herndon, VA d U Maryland College Park, MD g DISA Vienna, VA h ARL Aberdeen, MD j NSI (TBD) Herndon, VA
13 root name
servers no mundo
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes -‐ Top Level Domain Servers
• Responsáveis pelos domínios de topo
• Instalados na zona de raíz do Sistema de Gestão de Nomes
• Exemplos de Npos de domínios • country-‐code top-‐level domain (ccTLD) -‐ domínios nacionais: .pt, .fr, .es
• generic top-‐level domain (gTLD) – geridos directamente pela ICANN: .com, .org
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Root DNS Servers
org DNS servers
ieu.org DNS servers
pt DNS servers
ulisboa.pt DNS servers
inesc-‐id.pt DNS servers
tecnico.ulisboa.pt DNS servers
letras.ulisboa.pt DNS servers
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes – exemplo
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• hvp://www.iana.org/domains/root/db
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes -‐ AuthoritaNve Name Server
• Gestão de nome duma organização – Ex: servidor de nomes do técnico
• Mapeamento dos servidores da organização – Servidor de email – Servidor Web
• IdenNficado por: – AuthoritaNve Answer = 1 na
resposta a um pedido de resolução de nomes
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Root DNS Servers
org DNS servers
ieu.org DNS servers
pt DNS servers
ulisboa.pt DNS servers
inesc-‐id.pt DNS servers
tecnico.ulisboa.pt DNS servers
letras.ulisboa.pt DNS servers
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Sistema de Gestão de Nomes – Non AuthoritaNve Name Server
• Receção dos pedidos de resolução de endereços dos Sistemas Terminais – Usado como proxy – Forward de pedidos pela
hierarquia de servidores
• Podem fazer cache das respostas aos pedidos
• Cada organização tem o seu
• Não faz parte da hierarquia de servidores
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Root DNS Servers
org DNS servers
ieu.org DNS servers
pt DNS servers
ulisboa.pt DNS servers
inesc-‐id.pt DNS servers
tecnico.ulisboa.pt DNS servers
letras.ulisboa.pt DNS servers
ns1.ist.utl.pt DNS servers
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – registos
• DNS: Registo de recursos (RR) armazenados numa base de dados distribuída
• O que se deve armazenar nessa base de dados? – IdenNficação do domínio – Servidores de nomes – Servidores de email – Sistemas terminais com nomes atribuídos
• Como se descobre a informação sobre o domínio? – nslookup
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – registos
• Tipo=SOA – Start Of Authority – Informação geral sobre a zona – Informação estruturante que deve ser incluída em todas as zonas
• Informação que contém: – Origin: Servidor de nomes primário – Mail addr: Contacto do responsável pela gestão do domínio – Serial: Timestamp que se muda sempre que há uma alteração – Refresh: Número de segundos entre updates da zona (polling do secundário) – Retry: Número de segundos até que uma falha de atualização seja repeNda (reconexão
do primário) – Expire: Número máximo de segundos até que a informação da zona não seja mais
considerada autoritaNva (validade da cache) – Minimum – valor mínimo que o campo TTL deve ter em qualquer registo do domínio
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RR formato: (name, value, type, el)
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – primário e secundário ?
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – registos
• Tipo=NS – Name Server – Informação sobre os servidores de nomes – Informação estruturante que deve ser incluída em todas as zonas
• Informação que contém: – Name: Nome do servidores de nome do domínio – Address: Endereço IP dos servidores de nome desse domínio
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RR formato: (name, value, type, el)
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – o que sabemos do nosso domínio?
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – servidores de nomes do nosso domínio?
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – registos
• Tipo=MX – Mail Exchanger – Informação sobre os servidores de email
• Informação que contém: – Name: Nome do servidores de email do domínio – Address: Endereço IP dos servidores de nome desse domínio
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RR formato: (name, value, type, el)
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – servidores de SMTP do nosso domínio ?
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – registos
• DNS: Registo de recursos (RR) armazenados numa base de dados distribuída
• Tipo=A – Nome do Sistema Terminal – Valor é um endereço IP
• Tipo=CNAME – Nome é uma alias para o nome “canónico” (real) – Valor é o nome canónico
• www.ibm.com é realmente servereast.backup2.ibm.com
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RR formato: (name, value, type, el)
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – mensagens
• Protocolo DNS – Messagens de query e response – Ambas com o mesmo formato de
mensagem
• Cabeçalho da mensagem – IdenNficação:
• 16 bit # para query, • Response usa o mesmo #
• Flags: – query e/ou response – recursão desejada – recursão disponível – response é autoritaNva
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12 bytes
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Formato da informação – mensagens
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Nome, Upo de campo para uma query
RRs na resposta à query
registos para authoritaUve servers
Informação adicional que pode ser úUl
12 bytes
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes -‐ recursivo
• Sistema Terminal – MacJoao.Lisboa.pt pretende
endereço IP de MacPedro.Boavista.Porto.pt
– Contacta o seu Local Name Server, dns.Lisboa.pt
• Local Name Server – dns.Lisboa.pt contacta Root Name
Server, se necessário • Root Name Server
– Contacta AuthoritaBve Name Server, dns.Boavista.Porto.pt, se necessário
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requesEng host MacJoao.Lisboa.pt MacPedro.Boavista.Porto.pt
Root Name Server
Local Name Server dns.Lisboa.pt
1
2 3
4
AuthoritaEve Name Server dns.Boavista.Porto.pt
5
6
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes -‐ recursivo
• Root Name Server – Pode não conhecer o Servidor de
Nomes AutoritaNvo – Pode conhecer Servidores de
Nomes Intermédios: que contacta para saber o servidor de nome autoritaNvo
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requesEng host MacJoao.Lisboa.pt MacPedro.Boavista.Porto.pt
Root Name Server
Local Name Server dns.Lisboa.pt
1
2
AuthoritaEve Name Server dns.Boavista.Porto.pt
7
8
3
4 5
6
Intermediate Name Server dns.Porto.pt
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo resolução de nomes
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dig +trace tecnico.ulisboa.pt
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes -‐ iteraNvo
• Perguntas recursivas – Coloca o peso da resolução de
nomes no servidor contactado – Carga elevada ?
• Perguntas iteraUvas – O servidor contactado responde
com o nome do servidor a contactar
– “Não conheço este nome, mas pergunta a este Servidor !!“
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Root Name Server
1
2
6 5
3
8
4
7
iterated query
requesEng host MacJoao.Lisboa.pt MacPedro.Boavista.Porto.pt
Local Name Server dns.Lisboa.pt
AuthoritaEve Name Server dns.Boavista.Porto.pt
Intermediate Name Server dns.Porto.pt
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes -‐ caching e records de actualização
• Cada vez que um servidor de nomes aprende os mapeamentos, armazena-‐os na cache – Entradas na cache desaparecem ao fim dum certo tempo, porque o
temporizador termina a contagem do tempo.
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo
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• Configuração do sistema terminal – Endereço IP: 194.210.221.29 – Endereço IP do Name Server (primário): 193.136.166.65
• Comando a executar
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo de interação
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo de DNS query
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0053
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo de DNS query
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CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo de DNS response
2012/2013 IRC -‐ Introdução às Redes de Computadores -‐ LERC/LEE 39
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo de DNS response
2012/2013 IRC -‐ Introdução às Redes de Computadores -‐ LERC/LEE 40
CAMADA DE APLICAÇÃO – gestão de nomes
Resolução de Nomes – exemplo de DNS response
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SUMARIO
Bibliografia
• James Kurose, Keith Ross, “Computer Network: a Top-‐Down Approach Featuring the Internet” (edição 2) – Cap. 2:
• DNS – secção 2.5
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