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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


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


CAMADA DE APLICAÇÃO

Gestão de nomes

•  DNS –  Domain Name Systems –  Arquitectura hierárquica, cliente-‐

servidor –  Pedido/resposta

–  “Invísivel” para o uNlizador comum


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?



Conceitos e terminologia


Maria Nº CC

Nº SS

193.136.128.69 www.ist.utl.pt

Nome

Endereço IPv4




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




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)




•  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



•  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



Sistema de Gestão de Nomes – Npos de servidores


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


Sistema de Gestão de Nomes – exemplo



Sistema de Gestão de Nomes – servidores de raíz

•  Atribuição realizada pela IANA: –  hvp://www.iana.org/


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


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


Root DNS Servers

org DNS servers

ieu.org DNS servers

pt DNS servers






Sistema de Gestão de Nomes – exemplo


•  hvp://www.iana.org/domains/root/db


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


Root DNS Servers

org DNS servers

ieu.org DNS servers

pt DNS servers






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


Root DNS Servers

org DNS servers

ieu.org DNS servers

pt DNS servers





ns1.ist.utl.pt DNS servers


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




•  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


RR formato: (name, value, type, el)


Formato da informação – primário e secundário ?




•  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




Formato da informação – o que sabemos do nosso domínio?



Formato da informação – servidores de nomes do nosso domínio?




•  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




Formato da informação – servidores de SMTP do nosso domínio ?




•  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




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


12 bytes


Formato da informação – mensagens


Nome, Upo de campo para uma query

RRs na resposta à query

registos para authoritaUve servers

Informação adicional que pode ser úUl

12 bytes


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


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


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



Root Name Server


1

2


7

8

3

4 5

6

Intermediate Name Server dns.Porto.pt


Resolução de Nomes – exemplo resolução de nomes


dig +trace tecnico.ulisboa.pt


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 !!“


Root Name Server

1

2

6 5

3

8

4

7

iterated query




Intermediate Name Server dns.Porto.pt


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.



Resolução de Nomes – exemplo


•  Configuração do sistema terminal –  Endereço IP: 194.210.221.29 –  Endereço IP do Name Server (primário): 193.136.166.65

•  Comando a executar


Resolução de Nomes – exemplo de interação



Resolução de Nomes – exemplo de DNS query


0053


Resolução de Nomes – exemplo de DNS query



Resolução de Nomes – exemplo de DNS response


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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