Aplikační vrstva. Přístup k transportní vrstvě z vrstvy aplikační rozhraní služeb služby pro systémové aplikace, služby pro uživatelské aplikace HTTP

Transkript

1 Aplikační vrstva Přístup k transportní vrstvě z vrstvy aplikační rozhraní služeb služby pro systémové aplikace, služby pro uživatelské aplikace RIP DHCP DNS TELNET HTTP SNMP RTP SMTP FTP port UDP TCP IP 1

2 Aplikační vrstva Charakteristika aplikační vrstvy poskytuje aplikacím přístup k síťovým službám Obsahuje protokoly, které implementují síťové aplikace Protokoly jsou specifikovány ve standardech RFC Protokoly základní (musí být implementovány, ale nemusí být administrativně povoleny) SMTP, FTP, TELNET, DNS Protokoly doporučené SNMP, HTTP Protokoly volitelné (rozšiřující) RTP, RSVP Aplikace typu klient spouští uživatel ve své relaci Aplikace typu server programy typu daemon spouští rootnebo jiný systémový uživatel (zpravidla skriptem) 2

3 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Aplikační protokol pro automatizované přidělování IP adres a dalších síťových parametrů: Default gateway Subnet mask IP adresa DNS serverů Komunikační model klient server Předchůdce Bootstrap Protocol (BootP) 3

4 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Pronájem IP adres 3 způsoby: Dynamicky pronájem IP adresy z rozsahu, který má server k disposici, na určený časový úsek (hodiny až měsíce). Automaticky (tzv. DHCP rezervace) IP adresy jsou permanentně přidělovány z rozsahu, který má server k disposici. Manuálně přiřazení IP podle manuálně nakonfigurovaného přiřazení. Implementace Server dhcpd, /etc/dhcp.conf Klient nastaveni konfigurace rozhraní na dynamický režim (dhcp) v /etc/sysconfig/network-scripts/eth0 4

5 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DHCP zprávy IP záhlaví UDP záhlaví DHCP zpráva Well-known porty Server 67 Klient 68 Klient: Discovery a Request Server: Offer Acknowledge 5

6 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Klient 68 Server

7 DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DHCP discovery klient vyhledává na subsíti server (DHCP relay předává zprávu do jiné podsítě) DHCP offer server posílá klientoviip adresu a další parametry DHCP request klient posílá broadcast všem serverům o své volbě DHCP ack závěrečná fáze DHCP relace server posílá klientovi dobu propůjčení adresy 7

8 /etc/dhcp.conf lease-file-name "/var/lib/dhcpd/dhcpd.leases"; option domain-name "site.net"; default-lease-time 21600; max-lease-time 43200; subnet netmask { option routers ; option subnet-mask ; host pokuston02 { hardware ethernet 00:0F:FE:52:7F:03; fixed-address ; }} 8

9 Domain Name System (DNS) DNS je distribuovaná databáze, kterou používají TCP/IP aplikace k mapování doménových jmen do IP adres (a naopak) DNS informace jsou rozprostřeny po množině DNS serverů Mapovací informace jsou přenášeny prostřednictvím aplikačního protokolu DNS DNS může používat transportní služby UDP (zpravidla) nebo TCP (ojediněle) DNS protokol používají ke vzájemné komunikace DNS servery (šíření DNS databází) nebo DNS klienti s DNS servery (požadavek odpověď) 9

10 I Hierarchie jmenného prostoru DNS III II arpa generic CC arpa edu com org ad cz zw in-addr sun mendelu 195 prod akela 178 www Doména nejvyšší úrovně TLD Doména druhé úrovně SLD 10

11 DNS Kořenová doména (bezejmenná) (Root Domain) Root Servers ( TLD oblasti I arpa (Address and Routing Parameter Area) Infrastructure Domain II III Generic Domain CC (Country Code) Domain 11

12 DNS SLD SecondLevelDomainsin-addr.arpa(v TLD arpa) inverzní doména IPv4 doménová jména zón v oblasti geografické CC a v oblasti generic (např. mendelu.cz) Informace (jmenné mapy) pro jednotlivé zóny poskytují jmenné servery (Name Servers, DNS servers) Databáze kořenových jmenných serverů jsou v Internetu centrálně distribuovány Informace o doménách druhé úrovně (poskytují kořenové jmenné servery (Root Servers) - administrativně určené Informace o doménách třetí úrovně jsou zajištěny na úrovni jmenných serverů 2. úrovně Další úrovně: čtvrtá, pátá (nižší jen ojediněle) jsou zajištěny lokálně (jmennými servery 3. úrovně) 12

13 DNS Doménové jméno TLD oblastí II a III (např. pro uzel 5.úrovně) úplné - návěstí5.návěstí4.návěstí3.návěstí2. hribek.mech.les.cz. doména ( zóna ) relativní hribek platí v doméně mech.les.cz. hribek.mech platí v doméně les.cz. Doménová oblast I -TLD (arpa) doména 2.úrovně inaddr 6 úrovní návěstí uzlů v úrovních 3 6 je dekadické vyjádření příslušného oktetu IP adresy uzlu 13

14 DNS Funkce zóny in-addr.arpa reverzní mapování (překlad IP adresy na doménové jméno) Zóna in-addr.arpa reverzní doména je distribuovaná zajišťují ji zpravidla name servery domén, které používají příslušné IP sítě Reverzní doménové jméno úplné in-addr.arpa(je reverzní doméno jméno uzlu dahlia.mendelu.cz, kterému je přiřazena IP adresa relativní 10 platí v doméně in-addr.arpa 14

15 DNS Protokol DNS specifikuje výměnu DNS zpráv mezi síťovou aplikací vyžadující IP adresu k doménovému jménu a DNS serverem zajišťujícím danou zónu mezi dvěma DNS servery DNS protokol je založen na principu klient server (wellknown port 53) Používá transportní služby UDP (pro výměnu jednoduchých DNS zpráv) nebo TCP (pro transfer jmenných databází) DNS zprávy jsou typu požadavek (query) a odpověď (response) 15

16 DNS Formát DNS zprávy požadavek/odpověď DNS záhlaví 12 B DNS zpráva (různý počet DNS zdrojových záznamů) DNS zdrojové záznamy (Resource Records RR) jsou uloženy v databázích DNS serverů Pojmy: Zóna Autorita zóny autoritativní odpověď Primární a sekundární DNS server Iterativní a rekurzivní požadavek/odpověď 16

17 Odpověď Dotaz DNS Zóna Name serveru DB Name server Cache Dotaz Odpověď Plnění cache 17

18 DNS Formát DNS zprávy Sekce HEADER Sekce QUESTIONS request Sekce Sekce ANSWERS AUTHORITY response Sekce ADDITIONAL INFORMATION 18

19 Sekce HEADER 12 B DNS zpráva Formát záhlaví identifikátor příznaky (flags) Počet RR v sekci QUESTIONS Počet RR v sekci ANSWERS Počet RR v sekci AUTHORITY Počet RR v sekci ADDITIONAL flags QR Kód operace AA TC RD RA nepoužito Kód odpovědi O žádost 1 - odpověď 0 stand. požadavek 1 inverzní požadavek 2 zašli status serveru Rekurze povolena Žádost o rekurzivní odpověď Zkrácená zpráva Autoritativní odpověď 0 bez chyby 1,2,3,5 chyby 19

20 DNS Sekce QUESTIONS sekce požadavků (dotazů) obsahuje jeden dotaz - query name vyhledávané doménové jméno query type (16 b) typ záznamu (RR) query class (16 b) obvykle IN=1 (internetové doménové jméno) Sekce ANSWERS - odpověď Sekce AUTHORITY autoritativní odpověď Sekce ADDITIONAL INFORMATION dodatečné informace 20

21 DNS Reprezentace doménového jména v RR návěstí 4.úrovně návěstí 3.úrovně návěstí 2.úrovně 6 d a h l i a 7 m e n d e l u 2 c z čitače znaků 21

22 Formát sekce QUESTIONS DNS query query name query type query class (0x01) Reprezentace doménového jména query name návěstí 4.úrovně návěstí 3.úrovně návěstí 2.úrovně 6 d a h l i a 7 m e n d e l u 2 c z čitače znaků 22

23 Hodnoty type/query type Name Hodnota Popis type query type A 1 IP adresa X X NS 2 Name server X X CNAME 5 Kanonické jméno X X PTR 12 Odkaz do inverzní domény X X HINFO 13 Informační záznam X X MX 15 Mail exchanger X X SOA 6 Záznam Start of Authority X X AXFR 252 požadavek na přesun zóny X ANY 255 požadavek na všechny záznamy X 23

24 DNS Formát DNS záznamurr doménové jméno typ třída IN (1) ttl platnost záznamu (sec) délka dat zdroje např. 4 pro IP adresu data zdroje 24

25 DNS DNS záznamy RR jsou uloženy v databázi zóny Databázi zóny tvoří: Základní zónový soubor obsahuje standardní záznamy pro všechny IP uzly zóny Reverzní zónové soubory obsahují reverzní záznamy pro všechny IP uzly zóny Zónový soubor specifické domény (pro uzel ) Zónový soubor specifické reverzní domény in-addr.arpa Zónový soubor kořenové domény (inicializační soubor pro cache) 25

26 DNS typy záznamů Záznam začátku autority zony ( Start of Authority Record ) zóna [ttl] v sec class IN SOA kontakt adresa. Charakteristika zóny (serial refresh retry expire minimum) mendelu.cz 1 6 admin.dahlia. mendelu.cz. ( ) 26

27 DNS typy záznamů Adresový záznam ( Address Record ) host [ttl] class A IP adresa akela Záznam pro zřetězené jméno ( Canonical Name Record ) alias [ttl] class CNAME orig. doménové jméno www 1 5 dahlia.mendelu.cz. 27

28 DNS typy záznamů Záznam uzlu doručujícího poštovní zprávy ( Mail Exchanger Record ) doménové jméno zóny/uzlu [ttl] class MX preference doménové jméno mail serveru mendelu.cz /5/10.. dahlia.mendelu.cz. Záznam pro DNS server zóny ( Name Server Record ) doménové jméno zóny [ttl] class NS doménové jméno DNS serveru mendelu.cz. 1 2 dahlia.mendelu.cz. 28

29 DNS typy záznamů Ukazatel na záznam v reverzní doméně (= inaddrr.arpa.) pro daný uzel ( Domain Name Pointer Record ) reverzní DN [ttl] class PTR doménové jméno in-addr.arpa akela.mendelu.cz. 29

30 DNS -typy záznamů Implementace DNS (de facto standard) BIND (Berkeley Internet Name Domain) DNS server (daemon named) DNS klient (knihovní funkce resolver ) nástroje pro ověření funkcí DNS server (utilita nslookup) konfigurační soubory (named.conf ) datové zónové soubory (tzv. Master files ) přímá databáze inverzní databáze root databáze 30

31 uživatelský program uživ. dotaz uživ. odpověď Funkční schéma DNS Lokální systém Resolver DNS query DNS response Vzdálené systémy Name server připojení RR odkaz Sdílená databáze (cache) obnova odkaz Master files Name server update žádost o update Resolver Name server (primární) 31

32 DNS klient - server Iterační komunikace (2) A? root server (3) NS-1 klient (1) A? (8) A server (4) A? (5) NS-2 (6) A? (7) A server NS-1 server NS-2 32

33 DNS klient - server Rekurzivní komunikace (root server rekurze neposkytuje) (2) A? (3) NS-1 root server klient (1) A? (8) A server (4) A? (7) A (5) A? server NS-1 (6) A server NS-2 33