DNS Domain Name System

Transkript

1 DNS Domain Name System ein Referat von Marc Reinecke für das Fach ITS Ausbildung Fachinformatiker für Anwendungsentwicklung am SWB, Bonn

2 Inhaltsverzeichnis Am Anfang war die Zahl...3 Die Evolution...3 Vom Einzeller zum Mehrzeller...3 Die Eroberung des Landes...4 Der aufrechte Gang...4 Top-Level-Domain ( de )...5 Second-Level-Domain ( bonn )...5 Sub-Level-Domain ( swb )...5 Hostname ( www )...5 IP-Suche anhand eines Beispiels...6 Freie Entwicklung oder doch gott-gelenkt?...7 Quellenverzeichnis...9 Seite 2

3 Am Anfang war die Zahl Domain Name System ein Referat von Marc Reinecke ( Was ist wohl einfacher zu merken? Eine bis zu 12-stellige Zahl oder ein einprägsames, mit Inhalt füllbares Wort? um sich diese Zahlenkolonne zu merken, müßte man sich schon einige Minuten Zeit nehmen. Einmal gelernt, wäre sie sicherlich schon bald wieder vergessen, vor allem, sobald man mit vielen weiteren solcher Zahlen konfrontiert wird. Im direkten Vergleich dazu ist doch sehr einprägsam und würde bei alternativer Nutzbarkeit sicherlich von den meisten Menschen lieber genommen werden. Dass Wörter im Allgemeinen einfacher zu merken und leichter zu handhaben sind, war auch durchaus bereits vor diesem kleinen einführenden Beispiel klar, und das nicht unbedingt wenigen Menschen. So ist es nicht verwunderlich, dass findige Tüftler sich ein System überlegt haben, mit welchem scheinbar zufällige Zahlenreihen, nämlich Computernummern (IP-Adressen), durch Computernamen ersetzt bzw. mit solchen übersetzt werden können. Dem System, das für die Zahlen-Namen-Zuordnung sorgt wurde, selbstverständlich ein besonders eingängiger Name gegeben: DNS oder Domain Name System. Die Evolution Alles und jeder fängt einmal klein an. So auch das Internet. Heute ein kaum zu überblickendes, sich um die gesamte Welt spannendes Netzwerk von Computern, war es zu Anfang ein überschaubares Grüppchen von einigen Dutzend Rechnern. Jeder einzelne dieser Rechner besaß, genau wie heute, eine IP-Adresse. Die Idee der IP-Adresse entstand vor über 25 Jahren, und noch bis heute wird das Konzept unverändert benutzt, auch wenn das Ende mittlerweile kurz bevor steht: vier 8-Bit-Zahlen durch einen Punkt getrennt, in dezimaler Schreibweise also eine 12-stellige Zahl, identifizieren einen an das Netz angeschlossene Gerät eindeutig. Vom Einzeller zum Mehrzeller Damals mag es vielleicht noch Menschen gegeben haben, die sich die wenigen IP-Adressen der zusammengeschlossenen Rechner haben merken können, doch bereits zu jener Zeit war der Wunsch nach etwas mehr Luxus und Anwenderfreundlichkeit so groß, dass in zunächst recht kleinem Stil eine Art Wörterbücher geschrieben wurde, in welche bekannte IP-Adressen durch einen Klartext übersetzt wurden. So konnte ein User, wollte er einen anderen Rechner im Netz adressieren, einen einfach zu merkenden Zielnamen verwenden, der automatisch durch einen einfachen Abgleich mit dem lokalen Wörterbuch, in die tatsächlich adressierbare IP-Adresse umgewandelt wurde. Seite 3

4 Dieses genannte Nachschlagewerk war im Prinzip nichts weiter als eine simple Textdatei, in welcher in jeder Zeile einer IP-Adresse ein Rechnername zugeordnet wurde. Genannt wurde diese Datei hosts, und auch heute noch kann sie auf UNIX-Rechnern im Verzeichnis /etc gefunden werden. Das System der lokalen Verwaltung funktionierte wunderbar. Ab und an kamen neue Rechner hinzu, andere Computer gingen, und wieder andere wurden umbenannt. Also mußte einfach nur jeder Systemadministrator alle paar Wochen die Datei hosts aktualisieren, und das System war wieder auf dem neuesten Stand. Bald jedoch zeigte sich, dass das schnelle Wachstum des Internet eine andere Methode benötigte: Änderungen fielen immer häufiger an, so dass es kaum möglich war, die Listen auf allen Rechnern up-to-date zu halten. Inkonsistenz war die Folge, und nicht selten stimmten IP-Adressen und Namen einfach nicht mehr überein oder waren Rechner noch überhaupt nicht erfasst. Die Eroberung des Landes Eine kleine Besserung erfuhr das System, als schließlich die Internic gegründet wurde. Diese hielt lokal eine ständig aktualiserte Version der hosts bereit, und im zunächst wöchentlichen Rythmus mußte diese nur noch von den Systemadministratoren angeschlossener Rechner heruntergeladen werden, so dass wenigstens die Einheitlichkeit aller verwendeten Dateien gewährleistet war. Ohne Pardon jedoch schritt die technische Entwicklung fort, und das Internet breitete sich mit ungeahnter Geschwindgkeit aus, so dass irgendwann auch dieses System an seine Grenzen stieß. Wöchentliche Updates reichten bei weitem nicht mehr aus, um den vielen Änderungen gerecht werden zu können, die hosts wurde immer größer, die Zahl der Anfragen stieg in die Höhe. Die Ressourcen der Internic-Server waren bald am Rande ihrer Belastbarkeit angelangt, und es entstand das bis heute verwendete Domain Name System. Der aufrechte Gang Die Idee hinter diesem System ist ganz einfach die Dezentralisierung der Verwaltung. Während bis dato die hosts-datei zentral von der Internic verwaltet wurde, was ja letztendlich zu einer Überlastung des Systems führte, wird die Verantwortung für die Namensverwaltung heute auf mehrere Stellen verteilt. Damit dennoch für jeden Rechner alle Listen erreichbar sind, ist eine Struktur nötig, die ganz klar die Zuständigkeiten regelt, so dass auch Computer aus unterschiedlichen Zuständigkeitsbereichen miteinander in Verbindung treten können. Die Struktur des Domain Name System stellt eine Baumstruktur dar, die aus üblicherweise mindestens drei Ebenen besteht. Im Domain-Namen spiegelt sich dieser Aufbau wieder, wobei jede Ebene durch einen Punkt von den anderen getrennt ist. als Beispiel genommen, Seite 4

5 ist folgendermaßen aufgebaut: www ist der Hostname und damit die unterste Ebene, bonn ist die Second-Level-Domain, de die Top-Level-Domain. Als Erweiterung sind auch beliebig viele Subdomains möglich, die eine Domain unterhalb der Second-Level-Domain (bonn) spezifizieren, beispielsweise also Als Strukturformel lässt sich der Aufbau eines Domainnamens folgendermaßen darstellen: Hostname.[0..n Subdomains].Second-Level-Domain.Top-Level-Domain Top-Level-Domain ( de ) Es werden zwei Arten der Top-Level-Domains unterschieden. Auf der einen Seite gibt es Country Code Top Level Domains (cctld). Dies sind nach ISO genormte Länderkennzeichen wie de, us oder fr. Daneben existieren sogenannte Generic Top Level Domains (gtld). Von diesen gab es ursprünglich sechs Stück, mittlerweise sind noch einige hinzugekommen: com Kommerzielle Unternehmen edu Bildungseinrichtungen gov nichtmilitärische Regierungsstellen mil Militär net Netzwerkadministration und Netzwerkorganisationen Die Verwaltung der TLDs übernehmen die Root-Server der ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Second-Level-Domain ( bonn ) Die Second-Level-Domain-Namen werden regional verwaltet, wobei die Region von der TLD abhängig ist. Deutsche Domains fallen z.b. in den Zuständigkeitsbereich der DENIC, gtlds wie com oder net werden in den USA von InterNIC verwaltet. Sub-Level-Domain ( swb ) Eine Sub-Level-Domain spezifiziert einen Unterbereich, wie z.b. eine Abteilung, einer Second- Level-Domain. Die Verwaltung dieser Domains fällt demnach auch in den Zuständigkeitsbereich des Domainbesitzers bzw. dessen Providers. Hostname ( www ) Der Hostname stellt den Namen des Rechners selbst dar. Es kann sowohl nach der Funktion unterschieden werden ( www für Web-Server, ftp für FTP-Server usw.), jedoch ist es auch Seite 5

6 möglich, andere Namen zu vergeben, wie marc als Administrator des Web-Servers ( marc.swb.bonn.de ). Der Hostname kann allerdings auch durch den Second-Level-Domain-Namen angegeben werden, sofern keine weiteren Rechner geplant sind. So wäre beispielsweise auch bonn.de möglich. Die Möglichkeit einer Unterscheidung unterschiedlicher Hosts wie www oder ftp würde dann allerdings entfallen. IP-Suche anhand eines Beispiels Was allerdings geschieht denn jetzt genau, wird im Internetbrowser eine Adresse eingegeben? Wird beispielsweise die Adresse eingegeben, passiert folgendes: Die Adresse wird zerpflückt, und als erstes wird das zu verwendende Protokll erkannt, welches zur Kommunikation mit dem Zielrechner verwendet werden soll, in diesem Fall http, also das Hyper Text Transfer Protocol. Als Hostname wird erkannt. Für diesen Rechner irgendwo im weltweiten Netz wird nun die IP-Adresse benötigt. Diese ist lediglich in einem Wörterbuch nachzuschauen die Frage stellt sich nur, wo die Tabelle zu finden ist, die die gesuchte Adresse enthält. Die erste Anlaufstelle ist üblicherweise der DNS-Server des Internet-Providers, mit welchem die Verbindung zum Internet aufgebaut wurde. Ist dieser beispielsweise T-Online, so sind hier auch bereits die IP-Adressen zu allen Internetseiten von T-Online zu finden. Wäre die gesuchte Seite bei diesem Anbieter gehostet, hätte die IP-Suche schon hier ein Ende gefunden. Meistens allerdings dürfte die gesuchte Adresse hier nicht verzeichnet sein. In einem solchen Fall bekäme der Browser von T-Online die IP-Adresse eines Root-Servers übermittelt, an den die Anfrage zu stellen ist. Von solchen Root-Servern gibt z.zt. weltweit neun Stück, die sozusagen die Wurzel der Baumstruktur des Domain Name System darstellen. Die Anfrage wird von diesen Root-Servern auch wieder weitergeleitet, der Ziel-Server ist dabei abhängig von der gesuchten Top-Level- Domain, in unserem Fall de. Für jede Top-Level-Domain existieren solche Server, die die Anfragen nach IP-Adressen weiter nach unten verteilen. Der DNS-Server für de schaut in seinen Katalogen nach und vermittelt weiter an den Server der Second-Level-Domain ( bonn ). Theoretisch würde dieser Server die Suche noch weiter hinableiten an den Server der Subdomain swb, praktisch wäre die IP-Adresse des gesuchten Hosts www der Subdomain wohl aber bereits hier zu finden. Seite 6

7 Das Prinzip hinter dem DNS ist einfach die Weiterleitung von Anfragen an immer speziellere Server. Die Verästelung dieser Baumstruktur wird so lange verfolgt, bis die IP-Adresse zurückgeliefert werden kann. Diese dezentrale Verwaltung der Adressen stellt den wesentlichen Unterschied zur lokalen Verwaltung auf jedem einzelnen Rechner der vergangenen Tage dar. Aus ihr folgt eine deutliche Lastverteilung, eine einfachere Aktualisierung der Listen und die Vermeidung von Inkonsistenz. Root-Server fr de us com org net info Top Level Domains google bonn heise-online Second Level Domains hhb swb Sub-Domains www Hosts Abbildung 1 DNS-Struktur (c) Marc Reinecke Freie Entwicklung oder doch gott-gelenkt? Ein Nachteil des DNS soll hier aber dennoch erwähnt werden: die Root-Server, die der Ausgangspunkt für fast alle IP-Recherchen darstellen, werden fast ausschließlich durch die ICANN (Internet Corporation for Assigned Names) kontrolliert. Die ICANN ist ein us-amerikanisches Unternehmen und untersteht der Kontrolle der amerikanischen Regierung. So berichtet beispielsweise die Neue Zürcher Zeitung am 28. Februar 2003, dass durch diese Kontrolle plötzlich alle irakischen Internetadressen.iq verschwunden seien, und dass amerikanische Unternehmen, die solche Adressen vergeben wollten, durchsucht worden seien. Ähnlich stünde es auch mit anderen Top-Level-Domains. Viele afrikansche Länder wissen nicht einmal, wo ihre Internet Domain geblieben ist, sagt Nadja Hegazi vom ägyptischen Ministerium für Kommunikation und Informationstechnologie in diesem Artikel. Seite 7

8 Aus diesem Grund wird stellenweise die Forderung nach einer zwischenstaatlichen Verwaltung des Internetadressverzeichnisses z.b. durch die Vereinten Nationen immer eindringlicher. Zwar hatte die us-amerikansche Regierung bei der Gründung der ICANN 1998 angekündigt, die ICANN nach zwei Jahren in die Selbständigkeit zu entlassen, doch geschehen ist dies bisher noch immer nicht. Also hat die amerikanische Regierung weiterhin die Macht über das Internet. Zum Wohle der Menschheit. Um alle zu schützen vor dem Bösen. Amen. Seite 8

9 Quellenverzeichnis Domain Name System ein Referat von Marc Reinecke ( ICANN: Eine Internet-UNO oder US-Kontrolle für immer? Der Irak sucht im Internet ein Plätzchen Rechenberger, Pomberger: Informatik-Handbuch (Hanser-Verlag) Seite 9