32. Служба доменных имен в сетях

Смысл в том, что сетевые адреса трудно запоминать. Кроме того, отправка электронной почты на адрес Tanya@128.111.24.41 будет означать, что в случае переезда сервера провайдера или организации на новое место придется изменить адрес email.

Для отделения имен машин от их адресов было решено использовать текстовые ASCII-имена. Поэтому танин адрес более привычно выглядит в таком виде: Tanya@art.ucsb.edu. Тем не менее, сеть сама по себе понимает только численные адреса, поэтому нужен механизм преобразования ASCII-строк в сетевые адреса.

Централизованное управление именами всех хостов гигантской международной сети довольно сложно. Для разрешения этой проблемы была разработана служба имен доменов (DNS, Domain Name System). Суть системы DNS заключается в иерархической схеме имен, основанной на доменах, и распределенной базе данных, реализующей эту схему имен. В первую очередь эта система используется для преобразования имен хостов и пунктов назначения электронной почты в IP-адреса, но также может использоваться и в других целях.

В общих чертах система DNS применяется следующим образом. Для преобразования имени в IP-адрес прикладная программа обращается к библиотечной процедуре, называющейся распознавателем, передавая ей имя в качестве параметра. Распознаватель посылает UDP-пакет локальному DNS-серверу, который ищет имя в базе данных и возвращает соответствующий IP-адрес распознавателю, который, в свою очередь, передает этот адрес вызвавшей его прикладной программе. Имея IP-адрес, программа может установить TCP-соединение с адресатом или послать ему UDP-пакеты.

Управление большим и постоянно изменяющимся набором имен представляет собой нетривиальную задачу. В почтовой системе на письмах требуется указывать (явно или неявно) страну, штат или область, город, улицу, номер дома, квартиру и фамилию получателя. Благодаря использованию такой иерархической схемы не возникает путаницы между Марвином Андерсоном, живущим на Мейн-стрит в Уайт Плейнс, штат Нью-Йорк, и Марвином Андерсоном с Мейн-стрит в Остине, штат Техас. Система DNS работает аналогично.

Интернет концептуально разделен на 200 доменов верхнего уровня. Доменами называют в Интернете множество хостов, объединенное в логическую группу. Каждый домен верхнего уровня подразделяется на поддомены, которые, в свою очередь, также могут состоять из других доменов, и т. д. Все эти домены можно рассматривать в виде дерева. Домены верхнего уровня разделяются на две группы: родовые домены и домены государств. К родовым относятся домены com (commercial — коммерческие

организации), edu (educational — учебные заведения), gov (government — федеральное правительство США), int (international — определенные международные организации), mil (military — вооруженные силы США), net (network — сетевые операторы связи) и org (некоммерческие организации). За каждым государством в соответствии с международным стандартом ISO 3166 закреплен один домен государства, biz (бизнес), info (информация), пате (имена людей) и pro (специалисты, такие как доктора и адвокаты). Кроме того, по просьбе соответствующих отраслевых организаций были введены еще три специализированных имени доменов верхнего уровня: aero (аэрокосмическая промышленность), coop (кооперативы) и museum (музеи). В будущем появятся и другие домены верхнего уровня.

Каждый домен управляет доступом к доменам, расположенным под ним. Структура доменов отражает не физическое строение сети, а логическое разделение между организациями и их внутренними подразделениями.

У каждого домена, независимо от того, является ли он одиноким хостом или доменом верхнего уровня, может быть набор ассоциированных с ним записей ресурсов. Для одинокого хоста запись ресурсов чаще всего представляет собой просто его IP-адрес, но существует также много других записей ресурсов. Когда распознаватель передает имя домена DNS-серверу, то, что он получает обратно, представляет собой записи ресурсов, ассоциированные с его именем. Таким образом, истинное назначение системы DNS заключается в преобразовании доменных имен в записи ресурсов.

Запись ресурса состоит из пяти частей. Хотя для эффективности они часто перекодируются в двоичную форму, в большинстве описаний записи представляются в виде ASCII-текста, по одной строке на запись ресурса. Мы будем использовать следующий формат:

Domain_name Time_to_live Class Type Value

Поле Domainjiame (имя домена) обозначает домен, к которому относится текущая запись.

Поле Time_to_live (время жизни) указывает, насколько стабильно состояние записи.

Третьим полем каждой записи является поле Class (класс). Для информации Интернета значение этого поля всегда равно IN. Для прочей информации применяются другие коды, однако на практике они встречаются редко.

Поле Туре (тип) означает тип записи. Самой важной является запись A (Address — адрес). Она содержит 32-разрядный IP-адрес хоста. У каждого хоста в Интернете должен быть, по меньшей мере, один IP-адрес, чтобы другие машины могли с ним общаться.