3.4 Multicast-Auflösung. 4 Fallbeispiel: DNS. 4.1 Domain-Names und Zonen (2) 4.1 Domain-Names und Zonen. 13 Verteilte Betriebssysteme

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1 3.4 Multicast-Auflösung 4 Fallbeispiel: DNS Beispiel: www-vs.informatik.uni-ulm.de Client verbreitet Auflösungsanfrage an alle Namensdienste Client erhält Antwort vom zuständigen Namensdienst oder keine Antwort Nur eingeschränkt skalierbare Lösung 1 client 1 1 Domain Name System (DNS) hierarchische Namen invertierte Schreibweise (Präfix wird zum Suffix) Wurzel wird durch. bezeichnet (wird meist nicht geschrieben) Namensvergabe anhand administrativer Bereiche Fully-Qualified-Domain-Name (FQDN) enthält Namensteile von der Wurzel abwärts z.b. sikanda.informatik.uni-ulm.de. 1 2 informatik.uni-ulm.de eigentlich mehrere Namensdienste Auflösung von Rechnernamen zu IP-Adressen Auflösung von Mail-Domänen zu Mailserver-Namen und einige weitere Domain-Names und Zonen 4.1 Domain-Names und Zonen (2) Hierarchische Domain-Names Zonen als Namensdomänen einer administrativen inheit de us fr.... Wurzel edu org net Toplevel Domains... de us fr.... Wurzel Zone der Wurzel edu org net... uni-ulm bundesregierung... uni-ulm bundesregierung... medizin informatik... Rechnernamen www sikanda cairon vs... medizin informatik... Zone der Ulmer Informatik www sikanda cairon vs... Toplevel Domains: Country-Code-TLD und Generic-TLD 15 16

2 4.2 Datenhaltung pro Zone 4.2 Datenhaltung pro Zone (2) Daten bestehen aus Tupeln Domain-Name: FQDN Class: hier immer IN für Internet Type: Typ des intrags SOA (Start of Authority): Informationen über die ganze Zone z.b. ( uni-ulm.de, IN, SOA,...) A (Address): IP-Adresse eines Rechners z.b. ( sikanda.informatik.uni-ulm.de, IN, A, ) Rechner mit mehreren IP-Adressen haben mehrere inträge AAAA (Address): wie A aber für IPv6-Adressen CNAM (Canonical Name): Alias auf einen anderen (kanonischen) Namen z.b. ( mail-vs.informatik.uni-ulm.de, IN, CNAM, sikanda ) Type: Typ des intrags (fortges.) MX (Mail xchange): Server für -Mail-Adressen z.b. ( vs.informatik.uni-ulm.de, IN, MX, 10, mail-vs.informatik.uni-ulm.de ) Priorität bei mehreren inträgen Rechnername für Mailserver NS (Name Server): Verweise auf DNS-Server für eigene Zone: Verweis auf weitere DNS-Server für gleiche Zone z.b. ( uni-ulm.de, IN, NS, ns1.rz.uni-ulm.de ) in Zone uni-ulm.de für fremde Zone: intrag für Unter-Namensdomäne z.b. ( uni-ulm.de, IN, NS, ns1.rz.uni-ulm.de ) in Zone de HINFO (Host Information): Angaben zum Rechner z.b. ( sikanda.informatik.uni-ulm.de, IN, HINFO, Dual Xeon, Debian Gnu/Linux ) einige weitere Typen Datenhaltung pro Zone (3) 4.3 Namensauflösung Mehrere DNS-Server pro Zone Wurzelserver mehrere NS-inträge pro Zone/pro Verweis auf Zone Internet-Namensbehörde ICANN verwaltet 13 Wurzelserver (Root Server) ein Primäserver genauer: a.root-server.net bis m.root-server.net liest Daten in der Regel aus einer Textdatei ein 10 davon stehen in USA plus London, Stockholm und Keio (Japan) mehrere Sekundärserver holen sich kompletten Zonendaten über das Netzerk (Zone Transfer) Aktualisierung in regelmäßigen Abständen Ausfall eines Servers kann toleriert werden Auflösungsverfahren entfernte Server: meist rekursives Verfahren naher Server: meist nicht-rekursives Verfahren (iterativ) insatz lokaler Caches ermöglicht Verkürzung der Auflösungszeit oft lokaler Server ohne eigene Namensdomäne dient nur als lokaler Ansprechpartner und Cache oft auch mit negativ Caching (Fehler werden auch gecachet) aufruferseitige Software wird Resolver genannt 19 20

3 4.3 Namensauflösung (2) 4.3 Namensauflösung (3) Format der DNS-Nachrichten Anfragen Header Header: Anfrage-ID, Längenangaben, Antwortbzw. Anfragebit mehrere Anfragen in einer Nachricht möglich Anfrage nach einem Domain-Namen und einem Typ Question Question: einzelne Anfragen Answer: Antworten zu den Anfrage Verweis auf autoritative Server solche, die bei der entsprechenden Zone benannt werden Answer Authority alle inträge zur Fragestellung Authority: Verweis auf Nameserver mit autoritativen Angaben Additional: Zusatzinformationen Daten aus einem Cache sind nicht autoritativ Abkürzung für Folgeauflösungen IP-Adressen von zurückgegebenen Name-Servern und Mail-Servern werden gleich aufgelöst und mitgesendet z.b. IP-Adressen der autoritativen Server Additional Anfrage und Antwort benutzt selbes Format Kompression der Domain-Names zur Verkürzung der Nachrichtenlänge Namensauflösung (4) 5 Fallbeispiel: LDAP Wahl des Auflösungsverfahrens LDAP: Leight Weight Directory Access Protocol Resolver kann rekursive Auflösung verlangen stammt vom ISO Verzeichnisdienst-Standard X.500 ab Server kann rekursive Auflösung verweigern DSP: ISO-Protokoll zur Kommunikation zwischen Verzeichnisdiensten Transportprotokoll typisch: UDP/IP auf Port 53 aber auch: TCP/IP auf Port 53 LDAP: TCP-basiertes DSP vereinfacht basiert auf TCP/IP ursprünglich als Vermittlungsprotokoll zwischen Internet und ISO-Welt gedacht heute auch Protokoll zum Kontaktieren von LDAP-Verzeichnisservern Verzeichnisdienst wie ein Namensdienst zusätzlich Suche nach Attributen möglich Suche aufwändiger 23 24

4 5.1 X.500-Namensraum 5.1 X.500-Namensraum (2) Hierarchischer Namensraum Beispiel für Objekt Directory Information Tree (DIT) Instanz der Objektklasse Person (aus X.520/X.521) Objekte Objekte an den Knoten im Namensbaum (Blätter und innere Knoten) Inhalt der Objekte (Name, Wert)-Tupel Objekttypen durch Klassen definiert beschreiben Namen und dazugehörige Wertetypen Vererbung Objekte können beliebig viele Klassen implementieren CommonName = Franz J. Hauck Surname = Hauck description = Lecturer telephonenumber = userpassword = xdfes85sd Beschreibung der Klasse erfolgt in Form eines Schemas Namen und Typen der Attribute werden definiert eindeutige Benennung von Typen und Klassen durch ISO OIDs weltweit eindeutige Bezeichner Klasse kann von einer Basisklasse erben viele Klassen bereits vordefiniert (z.b. Person, Organization) X.500-Namensraum (3) 5.1 X.500-Namensraum (4) DIT enthält Objekte Beispiel für einen DIT eindeutige hierarchische (zusammengesetzte) Namen zur Objektbezeichnung C = D Relative-Distinguished Name (RDN) O = Universität Ulm Namen eines Knotens vom vorherigen Vaterknoten aus im Schema wird definiert, welche Attribute eines Objekts den RDN ausmachen OU = Fakultät für Informatik Distinguished Name (DN) zusammengesetzter Name vom Wurzelknoten aus OU = Verteilte Systeme CN = Personen RDN CN = Franz J. Hauck telephonenumber =

5 5.1 X.500-Namensraum (5) 5.2 LDAP-Verzeichnisdienste Beispiel für einen DN Auflösung von Namen { C = D, O = Universität Ulm, OU = Fakultät für Informatik, OU = Verteilte Systeme, CN = Personen, CN = Franz J. Hauck } Abbildung von DN in das dazugehörige Objekt klassischer Namensdienst RDNs bezeichnen Objekte der nächsten bene eindeutig meist durch Name und Wert eines Attributs aber auch Kombinationen möglich, falls sonst nicht eindeutig Aliase Suchfunktion Suche von Objekten mit entsprechenden Attributwerten z.b. alle Personen in Deutschland mit Nachname Hauck &(C=D)(CN=* Hauck) verweisen auf Objekt mit anderem DN URLs Referrals und Continuations indirekte oder direkte Weiterleitung auf anderen Server Partitionierung des Namensraums in Namensdomänen (ähnlich DNS) URLs zum Auflösen von Namen in Objekte URLs zum Auflisten von Objekten bei Suchanfragen Beispiel: ldap://ldap.informatik.uni-ulm.de/cn=franz%20j.%20hauck LDAP-Verzeichnisdienst (2) 6 Namen und mobile Objekte insatz Mobile Objekte ändern häufig Adresse Namensdienst für Rechnernamen Verzeichnisdienste und Namensdienste ungeeignet Verzeichnisdienst für Personen, Rechner, Programme... gehen von seltenen Schreib- und häufigen Lesezugriffen aus z.b. für verteilte Benutzerverwaltung DNS und LDAP zu träge für mobile Objekte Beispiel: Active-Directory-Service von Microsoft Objekte ändern teilweise den Namen z.b. Namensänderung einer Person oder eines Rechners alte und neue Namen im Gebrauch Problem: Konsistenz zwischen neuen und alten Objekten 31 32

6 6 Namen und mobile Objekte (2) 6.1 Multicast-Auflösung Zweistufige Benennung für Benutzer sichtbare (evtl. sprechende) Namen interne eindeutig zugeordnete Identifikatoren Namensdienst bildet Namen in Identifikatoren ab mehrere Namen für gleiches Objekt möglich Namensänderung betrifft nur Namensdienst Ortsdienst bildet Identifikatoren auf Adressen ab Ortsänderung betrifft nur Ortsdienst Ortsdienst kann für hoch-mobile Objekte ausgelegt werden infacher Ortsdienst mit Multicast-Auflösung Beispiel: ARP (Address Resolution Protocol) bildet IP-Adresse auf MAC-Adresse ab skaliert nicht 6.2 Vorwärtsverweise Alter Ort verweist auf neuen Ort Verfolgen der Zeiger langsam, fehleranfällig Verbesserungen Aktualisierung der inträge Verkürzung von Zeigerketten Heimatbasis 6.4 Hierarchische Verfahren Zentrale Stelle (Heimatbasis, Home Base) Baum von Ortsdienst-Instanzen kennt aktuellen Aufenthaltsort Repräsentation von Regionen verschiedener Granularität Ortdienst verweist auf Heimatbasis Heimatbasis gibt Adresse zurück insatz Mobiltelefonsystem Mobile-IP transparentes IP-Routing für mobile Rechner 35 36

7 6.4 Hierarchische Verfahren (2) 6.4 Hierarchische Verfahren (3) Hierarchischer Ortsdienst Hierarchischer Ortsdienst Welt Welt Kontinent Kontinent Land Land Kreis Kreis infügen von ortsabhängigen Adressen für ein bestimmtes Objekt mehrere Adressen eines replizierten Objekts Hierarchische Verfahren (4) 6 Hierarchische Verfahren (5) Hierarchischer Ortsdienst Beispiel: Globe Location Service Welt Optimierungen Caches für gefundene Verweise Kontinent Anpassung an Mobilitätsverhalten speichern der Adresse auf einer stabilen bene Land z.b. Objekt bewegt sich innerhalb Deutschlands: Speichern der Adresse im Deutschland-Knoten Kreis Suchanfrage 39 40