Domain Name Servers

Γενικά Αν περνάτε αρκετή ώρα στο Internet, χρησιμοποιείτε domain name servers χωρίς να το ξέρετε. Οι Domain name servers, ή DNS –είναι ένα απίστευτα σημαντικό αλλά εντελώς κρυμμένο κομμάτι του Internet. –σχηματίζουν μια από τις μεγαλύτερες και πιο ενεργές κατανεμημένες βάσεις δεδομένων στον πλανήτη. Χωρίς το DNS, το Internet δεν θα υπήρχε.

Τι είναι το domain name Χρησιμοποιείτε ένα domain name όταν –χρησιμοποιείτε το Web ή –στέλνετε ένα message. Ένα domain name, το sch.gr, περιέχεται –στη URL " και –στην address Τα ονόματα αυτά είναι εύκολο να τα θυμούνται οι άνθρωποι (π.χ sch.gr)

Τι κάνουν οι DNS Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ονόματα που ονομάζονται IP addresses για να αναφερθούν ο ένας στον άλλο. Κάθε φορά που χρησιμοποιείτε ένα domain name, χρησιμοποιείτε τους domain name servers (DNS) για να μεταφράσετε το domain name σε μια IP address. Κατά τη διάρκεια του browsing και ing, πιθανώς να προσπελάσετε τους domain name servers εκατοντάδες φορές!

Τι αντιμετωπίζουν οι DNS Οι Domain name servers μεταφράζουν τα domain names σε IP addresses. Αυτό μοιάζει απλό, και θα ήταν εκτός από 5 πράγματα: –Υπάρχουν εκατομμύρια IP addresses, και οι περισσότεροι υπολογιστές έχουν και domain names επίσης. –Υπάρχουν εκατομμύρια DNS requests καθημερινά. –Τα Domain names και οι IP addresses αλλάζουν καθημερινά. –Καινούρια domain names δημιουργούνται καθημερινά. –Εκατομμύρια άνθρωποι αλλάζουν και προσθέτουν domain names και IP addresses καθημερινά. Το DNS system είναι μια database. –Καμιά άλλη database στον πλανήτη δεν δέχεται τόσα πολλά requests. –Καμιά άλλη database στον πλανήτη δεν έχει εκατομμύρια ανθρώπους να την αλλάζουν καθημερινά.

IP Addresses Κάθε υπολογιστής στο Internet έχει μια μοναδική IP address. ( Internet protocol ) Αυτές οι διευθύνσεις είναι 32-bit numbers, εκφρασμένοι σε τέσσερα "octets" στην μορφή xxx.yyy.zzz.www32-bit numbers –Οι τέσσερεις αριθμοί σε μια IP address ονομάζονται octets επειδή παίρνουν τιμές από 0 έως 255. (2 8 ). Ένας server έχει μια static IP addressserver – η οποία δεν αλλάζει πολύ συχνά. Ένας υπολογιστής που συνδέεται μέσω modem από το σπίτι έχει μια IP address που του δίνεται από τον ISP όταν συνδέεται στο internet.ISP – Αυτή η IP address είναι μοναδική για το συγκεκριμένο session και μπορεί να είναι διαφορετική την επόμενη φορά που θα συνδεθείτε. Έτσι, ένας ISP χρειάζεται μόνο μια IP address για κάθε modem που υποστηρίζει και όχι για κάθε πελάτη που υποστηρίζει. Μπορείτε να δείτε την τρέχουσα IP address με την εντολή IPCONFIG.EXE για τα Windows 2000/XP. Μπορείτε να πληκτρολογήσετε στον browser την URL και θα συνδεθείτε με τον συγκεκριμένο Web server. Τα Domain names χρησιμοποιούνται για να διευκολύνουν τους ανθρώπους.

Παραδείγματα Domain Names Για λόγους δικής μας ευκολίας δημιουργήσαμε τα domain names. Παραδείγματα – - the world's best-known name – - a popular EDU name –encarta.msn.com - a Web server that does not start with www – - a name using four parts rather than three –ftp.microsoft.com - an FTP server rather than a Web serverFTP

Τμήματα ενός Domain Name Τop-level domain ή first-level domain ονομάζεται το τελευταίο τμήμα των domain names. –COM, EDU, GOV, MIL, NET, ORG και INT, καθώς και μοναδικοί συνδυασμοί δυο γραμμάτων για κάθε χώρα(two-letter combinations for every country).two-letter combinations for every country –Υπάρχουν εκατοντάδες top-level domain. Επίσης υπάρχει μια λίστα με second-level domains. – Π.χ, για το COM first-level domain, υπάρχουν: yahoo msn microsoft Και εκατομμύρια άλλοι... –Κάθε όνομα στο COM top-level domain πρέπει να είναι μοναδικό (unique) –Μπορεί να υπάρχουν duplications της μορφής xxx.com και xxx.org. –Τα παραπάνω domain names δηλώνουν εντελώς διαφορετικές μηχανές. Στην περίπτωση του bbc.co.uk, μιλάμε για third-level domain. Είναι δυνατόν να υπάρχουν μέχρι 127 levels, αν και περισσότερα από τέσσερα είναι σπάνια. Το αριστερό τμήμα του ονόματος, όπως www ή encarta, ονομάζεται host name. –Καθορίζει το όνομα ενός συγκεκριμένου υπολογιστή (με συγκεκριμένη IP address) στο domain.

Διαχείρηση των Domain Names Επειδή όλα τα ονόματα σε ένα domain πρέπει να είναι μοναδικά, πρέπει να υπάρχει κάποιος που θα εξασφαλίζει ότι δεν θα υπάρξουν duplicates. –Π.χ το COM domain δεν μπορεί να περιέχει duplicate names. –Μια εταιρεία που ονομάζεται Network Solutions είναι υπεύθυνη για την παρακολούθηση μιας λίστας που θα μας το εξασφαλίσει.Network Solutions –Η Network Solutions, έχει μια central database, γνωστή σαν whois database, που περιέχει πληροφορίες σχετικά με τον ιδιοκτήτη και τα name servers για κάθε domain.whois Ενώ είναι σημαντικό να υπάρχει μια central database από ονόματα που να αφορούν τα top-level domain, υπάρχουν περιπτώσεις που αυτό δεν εξυπηρετεί. –Π.χ η Microsoft έχει χιλιάδες IP addresses και host names και θέλει να έχει το δικό της domain name server για το microsoft.com domain. –Ομοίως, κάθε χώρα θα ήθελε να διαχειρίζεται μόνη της τα δικά της top-level domain(π.χ uk,gr) Για αυτό το λόγο το DNS system είναι μια distributed database.(κατανεμημένη βάση δεδομένων) –Η Microsoft είναι απολύτως υπεύθυνη να διαχειριστεί τα ονόματα των server της για το microsoft.com. Κάθε domain έχει κάπου ένα domain name server που χειρίζεται τα requests, και υπάρχει κάποιος που υποστηρίζει τις εγγραφές σε αυτό το DNS. Αυτό είναι το πιο καταπληκτικό μέρος του DNS system – είναι εντελώς κατανεμημένο σε εκατομμύρια μηχανές τις οποίες διαχειρίζονται εκατομμύρια άνθρωποι, αλλά συμπεριφέρεται σαν μια μοναδική database!

The Distributed System Οι Name servers κάνουν δυο πράγματα: –Δέχονται αιτήσεις από προγράμματα να μετατρέψουν τα domain names σε IP addresses. –Δέχονται αιτήσεις από άλλους name servers να μετατρέψουν domain names σε IP addresses. Όταν καταφθάσει ένα αίτημα, ο name server μπορεί να κάνει τέσσερα πράγματα: –Μπορεί να απαντήσει στο αίτημα με μια IP address επειδή γνωρίζει την IP address για το domain. –Μπορεί να επικοινωνήσει με έναν άλλο name server και να προσπαθήσει να βρει την IP address για το συγκεκριμένο όνομα. Μπορεί αυτό να πρέπει να το επαναλάβει αρκετές φορές. –Μπορεί να πει «δεν ξέρω την IP address για το domain που ζητάτε, αλλά έχω την IP address ενός name server που ξέρει περισσότερα από μένα.» –Μπορεί να επιστρέψει ένα error message επειδή το requested domain name είναι invalid ή δεν υπάρχει. Όταν πληκτρολογείτε μια URL στον browser, αυτός –το πρώτο πράγμα που κάνει είναι να μετατρέψει το domain name και το host name σε μια IP address, έτσι ώστε –στη συνέχεια ο browser να μπορέσει να κάνει request για μια Web page από τον υπολογιστή με τη συγκεκριμένη IP address.Web page Για να το κάνει αυτό ο browser επικοινωνεί με έναν name server.

Με ποιόν name server μιλάμε; Λέμε στον υπολογιστή ποιος name server θα χρησιμοποιηθεί για να μετατρέπει τα domain names σε IP addresses όταν –Κάνουμε set up τον υπολογιστή για το Internet, εμείς (ή το software που εγκαθιστούμε για να συνδεθούμε με τον ISP). Σε μερικά συστήματα, το DNS δίνεται δυναμικά στον υπολογιστή την ώρα της σύνδεσης με τον ISP, και σε άλλους υπολογιστές είναι hard-wired. Μπορείτε να δείτε τον τρέχοντα name server με την εντολή IPCONFIG. Τελικά όποιο πρόγραμμα στον υπολογιστή σας χρειάζεται να μιλήσει με έναν name server γνωρίζει σε ποιον name server θα μιλήσει.

Πως παίρνουμε την IP address δίνοντας ένα domain name Ο browser επικοινωνεί με τον name server και του ζητά να μετατρέψει ένα domain name σε μια IP address. Ο name server μπορεί να γνωρίζει ήδη την IP address και να την επιστρέψει άμεσα. –Αυτό θα μπορούσε να συμβεί αν ένα άλλο request για το ίδιο domain name είχε παραληφθεί πρόσφατα (οι name servers κάνουν cache τις IP addresses για να επιταχύνουν τα πράγματα).cache

Ας υποθέσουμε, όμως, ότι ο name server πρέπει να ξεκινήσει από την αρχή. –Θα ξεκινήσει την αναζήτησή του επικοινωνώντας με έναν από τους root name servers. Οι root servers γνωρίζουν την IP address για όλους τους name servers που διαχειρίζονται τα top-level domains. –Ο root name server με τη σειρά του θα μας παρέπεμπε π.χ στον COM name server αν το domain name ήταν xxx.com. –Ο δικός σας name server κατόπιν στέλνει μια ερώτηση στον π.χ COM name server ρωτώντας τον αν γνωρίζει την address για το π.χ. –O name server για το π.χ. COM domain γνωρίζει τις IP addresses για τους name servers που χειρίζονται το GOOGLE.COM domain, έτσι τις επιστρέφει. –Ο δικός σας name server κατόπιν επικοινωνεί με τον name server για τον GOOGLE.COM και τον ρωτά αν γνωρίζει την IP address για το –Την γνωρίζει, έτσι επιστρέφει την IP address στον δικό σας name server. –Ο δικός σας name server την επιστρέφει στον browser –O browser τελικά μπορεί να επικοινωνήσει με τον server για να πάρει μια Web page. Οι root servers είναι ζωτικής σημασίας για όλη τη διαδικασία, έτσι: –Υπάρχουν πολλοί διασκορπισμένοι σε όλο τον κόσμο. –Ο κάθε name server έχει μια λίστα όλων των γνωστών root servers. Πρώτα επικοινωνεί με τον πρώτο root server της λίστας, και αν αυτό δεν δουλέψει επικοινωνεί με τον επόμενο κ.ο.κ. Πως παίρνουμε την IP address δίνοντας ένα domain name

Πώς το σύστημα λειτουργεί με επιτυχία; Redundancy –Υπάρχουν πολλοί name servers σε κάθε επίπεδο, έτσι αν κάποιος αποτύχει, υπάρχουν άλλοι για να χειριστούν τις αιτήσεις. Caching. –Όταν για πρώτη φορά ένας name server επιλύσει ένα αίτημα, κάνει caches όλες τις IP addresses που λαμβάνει. caches –Οι name servers δεν κάνουν cache για πάντα, όμως. –Το caching έχει ένα χαρακτηριστικό, που ονομάζεται Time To Live (TTL), και το οποίο ελέγχει για πόσο χρόνο ένας server θα κάνει cache («κρατάει») μια πληροφορία. –Όταν ο server λαμβάνει μια IP address, λαμβάνει μαζί της και το TTL. –Ο name server θα κάνει «cache» την IP address για αυτή την χρονική περίοδο (που κυμαίνεται από λεπτά μέχρι ημέρες) και έπειτα θα την κάνει discard. –Ο TTL επιτρέπει στους name servers να διαχειρίζονται αλλαγές. –Δεν σέβονται όλοι οι name servers το TTL που λαμβάνουν, όμως.

Δημιουργώντας ένα νέο Domain Name Όταν κάποιος θέλει να δημιουργήσει ένα νέο domain, πρέπει να κάνει δυο πράγματα: –Να βρει ένα name server για το domain name για να το υποστηρίξει. –Να κατοχυρώσει (Register) το domain name. Υπάρχουν δυο τρόποι να αποκτήσει κανείς ένα name server για το domain: –Μπορεί να το δημιουργήσει και να το διαχειριστεί ο ίδιος. –Μπορεί να πληρώσει έναν ISP ή μια εταιρεία hosting για να το διαχειριστεί για αυτόν. –Οι περισσότερες μεγάλες εταιρείες έχουν τους δικούς τους domain name servers. –Οι περισσότερες μικρές εταιρείες πληρώνουν κάποιον. Για να κατοχυρώσεις ένα domain, συμπληρώνεις μια αίτηση σε μια εταιρεία που κάνει το domain name registration (π.χ: register.com, verio.com, networksolutions.com).register.comverio.com networksolutions.com –Αυτοί δημιουργούν μια "under construction page," –δημιουργούν μια entry στον δικό τους name server, και –στέλνουν τα στοιχεία της αίτησης στην whois database.whois Δυο φορές την ημέρα, η COM, ORG, NET, κ.λ.π. name servers παίρνουν updates με τις νεότερες πληροφορίες για τις IP address. Τώρα, το domain υπάρχει και οι άνθρωποι μπορούν να δουν την "under construction" page.

Συμπέρασμα Το DNS είναι μια κατανεμημένη βάση δεδομένων (distributed database). Χειρίζεται εκατομμύρια αιτήσεις για εκατομμύρια ονόματα κάθε μέρα μέσω του δικτύου από εκατομμύρια name servers που υποστηρίζονται από εκατομμύρια ανθρώπους. Κάθε φορά που στέλνεις ένα message ή βλέπεις μια URL, κάνεις αιτήσεις σε πολλούς και διασκορπισμένους name servers. Το καταπληκτικό είναι ότι η όλη διαδικασία είναι «ολοκληρωτικά» αόρατη και υπερβολικά αξιόπιστη!