Ιόνιο Πανεπιστήµιο Τµήµα Πληροφορικής Το Επίπεδο ικτύου ίκτυα Η/Υ Το επίπεδο ικτύου είναι υπεύθυνο για την προώθηση (forwarding) Επίπεδο ικτύου Ενότητα Ζ και δροµολόγηση (routing) των πληροφοριών (πακέτα - datagrams) µεταξύ δύο κόµβων στο δίκτυο. Πρόκληση (challenge): ροµολόγηση των πακέτων µέσα από τα (υπό) δίκτυα που (ενδεχοµένως) παρεµβάλλονται. Περισσότερα από ένα µονοπάτια (paths) Στο Internet, το επίπεδο δικτύου απαντάται και ως επίπεδο IP Προς «τιµήν» του πρωτοκόλλου IP ρ. Ε. Μάγκος Το Επίπεδο ικτύου Προώθηση (Forwarding) και ροµολόγηση (Routing) ιαφορά µε Επίπεδο Μεταφοράς (Transport Layer) Το επίπεδο µεταφοράς παρέχει ένα «λογικό» κανάλι επικοινωνίας µεταξύ των εφαρµογών δύο «ακραίων» (end to end) κόµβων (hosts). Το επίπεδο δικτύου παρέχει ένα «λογικό» κανάλι επικοινωνίας µεταξύ δύο «ακραίων» (end to end) κόµβων (hosts). ιαφορά µε Επίπεδο Σύνδεσης εδοµένων (Data link) To επίπεδο σύνδεσης δεδοµένων ασχολείται µε τηµεταφορά των δεδοµένων µεταξύ δύο γειτονικών κόµβων του ίδιου δικτύου. value in arriving packet s header routing algorithm local forwarding table header value output link 0100 0101 0111 1001 0111 3 2 2 1 1 3 2
Το επίπεδο ικτύου (στο Internet) Πακέτο IPv4 1. Το πρωτόκολλο IP ιευθύνσεις IP Μορφή (format) και διαχείριση πακέτων IP 2. Πρωτόκολλα ροµολόγησης Καθορισµός του µονοπατιού (path) 3. Άλλα πρωτόκολλα (ICMP, ARP, ) ιαχείριση δικτύου και δικτυακών συσκευών Το Επίπεδο ικτύου: ροµολογητές ίκτυο Α ίκτυο Β ίκτυο Γ ίκτυο ίκτυο Ε Άλλα Άλλα δίκτυα δίκτυα Υπηρεσίες ροµολόγησης Τα δίκτυα TCP/IP συνδέονται µεταξύ τους µε ειδικές συσκευές που ονοµάζονται δροµολογητές (routers) ή πύλες (gateways). Ένας router ανήκει σε δύο ή περισσότερα δίκτυα ταυτόχρονα, του ίδιου ή διαφορετικού τύπου. http://media.pearsoncmg.com/aw/aw_kurose_network_2/applets/ip/ipfragmentation.html Το επίπεδο δικτύου σε έναν host (H/Y ή δροµολογητής) Εξετάζει την διεύθυνση IP του παραλήπτη Αν ο παραλήπτης βρίσκεται στο ίδιο δίκτυο µε τον αποστολέα, τα δεδοµένα προωθούνται απευθείας στον κόµβο παραλήπτη. Αν ο παραλήπτης δε βρίσκεται στο ίδιο δίκτυο µε τον αποστολέα, το IP προωθεί τα δεδοµένα προς έναν δροµολογητή (router) του δικτύου. Οι hosts διατηρούν πίνακες (forwarding tables) που καταρτίζονται Χειρονακτικά ή Αυτόµατα (χρησιµοποιώντας ένα πρωτόκολλο δροµολόγησης) Κάθε φορά το πακέτο µετακινείται πιο κοντά προς τον προορισµό του, µέχρι να φθάσει στον παραλήπτη.
Το Επίπεδο ικτύου (Internet) Το επίπεδο δικτύου (Internet) δεν εγγυάται ότι τα πακέτα θα φτάσουν στον προορισµό τους µε σωστή σειρά και αναλλοίωτο περιεχόµενο. Mη αξιόπιστες υπηρεσίες (σε αντίθεση µε το επίπεδο µεταφοράς) Μοντέλο βέλτιστης προσπάθειας (best effort delivery service) ιευθύνσεις IP 128.143.137.144 128.143.71.21 Ethernet Header IP Header TCP Header Application data Ethernet frame ιευθύνσεις IP Κάθε κόµβος (host, router) σε ένα δίκτυο TCP/IP έχει µια µοναδική διεύθυνση IP. υαδικός αριθµός 32 bit Στην πράξη: εκαδικός αριθµός µε τελείες (dotted decimal notation). 223.1.1.1 223.1.2.1 223.1.1.2 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.1.3 223.1.3.1 223.1.3.27 223.1.2.2 223.1.3.2 223.1.1.1 = 11011111 00000001 00000001 00000001 223 1 1 1 ιευθύνσεις IP: Ιεραρχικότητα Ιεραρχικές διευθύνσεις. ιευκόλυνση της δροµολόγησης πακέτων στο «σύννεφο» των δικτύων που παρεµβάλλονται. Π.χ.: Αρ. τηλ. # (+30) (210) xxx Κάθε διεύθυνση IP περιέχει δύο είδη πληροφοριών. Πρόθεµα δικτύου(network prefix): προσδιορίζει το δίκτυο Αριθµός υπολογιστή (host number): προσδιορίζει τον host στο δίκτυο 223.1.1.1 223.1.2.1 223.1.1.2 223.1.1.4 223.1.2.9 223.1.2.2 223.1.1.3 223.1.3.27 subnet 223.1.3.1 223.1.3.2
Τάξεις D και E Τάξεις ιευθύνσεων IP Ιεραρχικότητα: 5 Τάξεις (Classes) ιευθύνσεων IP. Οι πρώτες τρεις εξ αυτών είναι για εµπορική χρήση : Τάξη Α: Οι διευθύνσεις τάξης Α ανατίθενται σε µεγάλους παροχείς υπηρεσιών (περιφερειακά/εθνικά δίκτυα). Τάξη Β: Οι διευθύνσεις τάξης Β ανατίθενται σε µεσαίου µεγέθους δίκτυα (πανεπιστήµια, µεγάλες επιχειρήσεις κ.λ.π). Τάξη C: Οι διευθύνσεις τάξης C ανατίθενται σε µικρά δίκτυα (περιορισµένος αριθµός host). Class A: 0 Network Host Τάξεις και ιευθύνσεις 1 7 IP 24 bits Class B: 10 Network Host 2 14 16 bits Class C: 110 Network Host 3 21 8 bits H τιµή του πρώτου byte «δείχνει» την Τάξη του δικτύου Τάξη Α: Ο πρώτος αριθµός έχει τιµή από1-126 (π.χ. 124.95.44.15) Eως 126 ίκτυα µε 16.777.216 κόµβους το κάθε ίκτυο Τάξη Β: Ο πρώτος αριθµός έχει τιµή από128-191 (π.χ. 151.10.13.28) Έως 16.384 ίκτυα µε 65.536 κόµβους το κάθε ίκτυο Τάξη C: Ο πρώτος αριθµός έχει τιµή από192-223 (π.χ. 195.130.124.68) Έως 2.097.152 ίκτυα µε 256 κόµβους το κάθε ίκτυο Τάξεις ιευθύνσεων IP - Παραδείγµατα ιεύθυνση 18.75.0.10 Πρόθεµα ικτύου18 (Τάξη Α) και αριθµός υπολογιστή 75.0.10 ιεύθυνση 147.102.154.12 Πρόθεµα ικτύου147.102 (Τάξη Β) και αριθµός υπολογιστή 154.12 ιεύθυνση 195.251.213.104 Πρόθεµα ικτύου195.251.213 (Τάξη C) και αριθµός υπολογιστή 104
http://www.apnic.net/community/presentations/docs/other/apnic-plenary-distribution.ppt ιαχείριση ιευθύνσεων IP: 2002 2005 Υποδίκτυα (Subnets) H εκχώρηση των διευθύνσεων IP ελέγχεται από την ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) (http://www.icann.org/). http://www.subnet-calculator.com/subnet.php Subnetting 128.143 137.144 network prefix host number Πολλές φορές είναι αναγκαία η υποδιαίρεση ενός δικτύου σε µικρότερα δίκτυα Ανάγκη για ηµιουργία επιπλέον επιπέδων ιεραρχίας 128.143 137 144 network prefix subnet number host number extended network prefix 1111111111111111 1111111100000000 subnetmask Τα υποδίκτυα έχουν την ίδιο πρόθεµα δικτύου µε το αρχικό δίκτυο και χρησιµοποιούν επιπλέον bit για να ορίσουν ένα (υπο) πρόθεµα δικτύου µέσα στο αρχικό δίκτυο. Ο αριθµός των επιπλέον bit που ορίζουν τη διεύθυνση ενός τέτοιου υποδικτύου, καθορίζεται από τη µάσκα υποδικτύου (subnet mask) Ο αριθµός 1 δηλώνει ότι το bit της διεύθυνσης ανήκει σε πρόθεµα δικτύου Περίπτωση: ιαιρούµε το δίκτυο 192.168.32.0 σε 16 δίκτυα µε δυνατότητα σύνδεσης 14 υπολογιστών το κάθε δίκτυο, χρησιµοποιώντας τη µάσκα υποδικτύου 255.255.255.240 5
Προχωρηµένες Τεχνικές ιευθυνσιοδότησης Το Σύστηµα ιευθυνσιοδότησης CIDR (Classless InterDomain Routing) Έλλειψη διευθύνσεων λόγω τεράστιας αύξησης του αριθµού των host. ιευθύνσεις Τάξης C: «µικρές» για τις εταιρίες / οργανισµούς µέσου- µεγάλου µεγέθους ενώ οι διευθύνσεις Τάξης Β «µεγάλες». Ο λόγος που οι εταιρίες ζητούν IP διευθύνσεις τάξης B είναι η (µελλοντική) προοπτική αύξησης των υπολογιστών της επιχείρησης. Περίπτωση: Ένα δίκτυο Τάξης Β µε λιγότερο 100 Η/Υ «Χάθηκαν»: 65436 διευθύνσεις! Λύσεις ροµολόγηση χωρίς Κλάσεις - CIDR (Classless InterDomain Routing) NAT (Network Address Translation), DHCP Μακροπρόθεσµη λύση: IPv6 Κατάργηση Τάξεων (Classless): Το Πρόθεµα ικτύου µπορεί να έχει «αυθαίρετο» µήκος Οι διευθύνσεις είναι της µορφής a.b.c.d/x όπου το x δηλώνει το µήκος του προθέµατος δικτύου subnet part host part 11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/23
Εκχώρηση ιευθύνσεων IP CIDR (Classless InterDomain Routing) Περίπτωση Ένας ISP διαχειρίζεται το «µπλοκ» διευθύνσεων 206.23.16.0/20 που αντιστοιχεί σε 4,096 (2 12 ) διευθύνσεις IP. Εκχωρεί σε 8 οργανισµούς µπλοκ διευθύνσεων /22. Κάθε οργανισµός µπορεί στη συνέχεια να διαχειριστεί 512 (2 9 ) διευθύνσεις IP. ISP's block 11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/20 Organization 0 11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/23 Organization 1 11001000 00010111 00010010 00000000 200.23.18.0/23 Organization 2 11001000 00010111 00010100 00000000 200.23.20.0/23....... Organization 7 11001000 00010111 00011110 00000000 200.23.30.0/23 http://www.cs.virginia.edu/~cs458/bookslides/module03-ipaddrv3.ppt CIDR (Classless InterDomain Routing) ΝΑΤ (Network Address Translation) Ο ISP X δεν ξέρει τίποτε για τις Επιχειρήσεις z1, z2. Internet Backbone Ο ISP X στέλνει ο,τιδήποτε ταιριάζει µε τα προθέµατα: 206.0.68.0/22 στην εταιρία X, 209.88.237.0/24 στον ISP y To δίκτυο κορµού στέλνει ο,τιδήποτε ταιριάζει µε τα προθέµατα 206.0.64.0/18, Οι routers του δικτύου κορµού δενξέρουντίποτεγιατην Εταιρία X, τον ISP Y, ήτις Επιχειρήσεις z1, z2. 204.188.0.0/15, 209.88.232.0/21 στον ISP X. ISP X διαθέτει: Εταιρία X : 206.0.68.0/22 206.0.64.0/18 204.188.0.0/15 Ο ISP y στέλνει ο,τιδήποτε ταιριάζει 209.88.232.0/21 µε ταπροθέµατα 209.88.237.192/26 στην Επιχείρηση z1 209.88.237.0/26 στην Επιχείρηση z2 ISP y : 209.88.237.0/24 Επιχείρηση z1 : 209.88.237.192/26 Επιχείρηση z2 : 209.88.237.0/26 Παράδειγµα, ηεκχώρησησε µια εταιρία, µίας και µόνον διεύθυνσης IP για την πρόσβαση όλων των host του δικτύου της στο Internet. Στο εσωτερικό δίκτυο, κάθε host έχει µία ιδιωτική (private) µη εγγεγραµµένη (non-registered) διεύθυνση. Όταν ένα πακέτο «βγαίνει» στο Internet, η IP διεύθυνση του κόµβου µεταφράζεται στη «νόµιµη» διεύθυνση του δικτύου. 61.100.32.0/26 (64 addresses) R 61.100.32.1..2..3..4 The Internet ISP 61.100.0.0/16 61.100.32.128 (1 address) NAT* 10.0.0.1..2..3..4
2: NAT router changes datagram source addr from 10.0.0.1, 3345 to 138.76.29.7, 5001, updates table NAT: Network Address Translation 2 NAT translation table WAN side addr LAN side addr 138.76.29.7, 5001 10.0.0.1, 3345 S: 138.76.29.7, 5001 D: 128.119.40.186, 80 138.76.29.7 S: 128.119.40.186, 80 D: 138.76.29.7, 5001 3 3: Reply arrives dest. address: 138.76.29.7, 5001 10.0.0.4 S: 10.0.0.1, 3345 D: 128.119.40.186, 80 S: 128.119.40.186, 80 D: 10.0.0.1, 3345 4 1 1: host 10.0.0.1 sends datagram to 128.119.40.186, 80 10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3 4: NAT router changes datagram dest addr from 138.76.29.7, 5001 to 10.0.0.1, 3345 Προχωρηµένες Τεχνικές ιευθυνσιοδότησης: ΝΑΤ (Network Address Translation) Τρεις κατηγορίες διευθύνσεων IP έχουν δηλωθεί ως ιδιωτικές (private) Οι εταιρίες / οργανισµοί µπορούν να χρησιµοποιούν τις ανωτέρω διευθύνσεις όπως αυτές επιθυµούν Μία ιδιωτική διεύθυνση είναι µοναδική στο εσωτερικό δίκτυο. Ωστόσο, δύο διαφορετικά εσωτερικά δίκτυα µπορούν να χρησιµοποιούν τις ίδιες διευθύνσεις. http://www.apnic.net/community/presentations/docs/other/apnic-plenary-distribution.ppt Προχωρηµένες Τεχνικές ιευθυνσιοδότησης: ΝΑΤ (Network Address Translation) Προβλήµατα µε τηντεχνικήnat Το ΝΑΤ λειτουργεί συνήθως σε κάποιον δροµολογητή-firewall Eπιπλέον ασφάλεια: Το εσωτερικό δίκτυο «κρύβεται» (από τον υπόλοιπο κόσµο) πίσω από τη διεύθυνση IP του router. Internet Phone Network NAT 61.100.32.128? PABX 10 4567 9876 10.0.0.1 Extn 10
Απόδοση ιευθύνσεων IP: Το Πρωτόκολλο DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) DHCP client-server Case Study: Ένας οργανισµός απέκτησε ένα block διευθύνσεων IP από έναν ISP. Πώς θα τις εκχωρήσει στους κόµβους του εσωτερικού δικτύου του; ύο τρόποι Χειρωνακτικά (manually) απότοδιαχειριστήτου(η/υ) ήτου ικτύου Στατικές (µόνιµες - static) διευθύνσεις Αυτόµατα, µέσω του Πρωτοκόλλου DHCP υναµικές (dynamic) διευθύνσεις Το DHCP είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου εφαρµογής που επιτρέπει σε έναν κόµβο να αποκτήσει αυτόµατα µια διεύθυνση IP, καθώς και επιπρόσθετες πληροφορίες όπως η διεύθυνση του router (gateway) του δικτύου και του τοπικού διακοµιστή DNS (local name server). Απόδοση ιευθύνσεων IP: Το Πρωτόκολλο DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) Περίπτωση. Ένας ISP έχει 2000 πελάτες. Στατιστικά, ποτέ δε συνδέονται περισσότεροι από 400 χρήστες ταυτόχρονα. Ένα block 512 διευθύνσεων (και όχι 2000) είναι αρκετό. Ένας ακόµα λόγος ύπαρξης του DHCP είναι η διάδοση του mobile computing. Γιατί; To Πρωτόκολλο IPv6 Το IP µε τησηµερινή του µορφή (IPv4), αναµένεται να αντικατασταθεί από µια καινούρια έκδοση (IPv6). ιευθύνσεις 128 bit Ουσιαστικά απεριόριστος αριθµός ιευθύνσεων IP (2 128 ) Απλοποίηση των επικεφαλίδων IP (IP headers) σταπακέταπου επεξεργάζονται οι routers Μείωση πολυπλοκότητας κατά την επεξεργασία των δεδοµένων. Υπηρεσίες ασφάλειας (authentication & privacy) στο επίπεδο IP.
ιευθύνσεις IPv6 IPv4 και IPv6 (headers) http://faculty.ntcc.edu/mgoodson/cisco/sem1/sem1_mod9tcp.ppt Case: ίκτυα Μεταγωγής Πακέτων (Packet Switching) (Connectionless) The environment of the network layer protocols. Case: ίκτυα Μεταγωγής Πακέτων (Packet Switching) Routing within a diagram subnet. Tanenbaum, 2003
ροµολόγηση (Routing) O Πίνακας ροµολόγησης (The Routing Table) routing algorithm local forwarding table header value output link 0100 0101 0111 1001 3 2 2 1 value in arriving packet s header 0111 3 2 1 Linux incorporates the address mask information in the routing table display. Solaris 8 supports address masks; it just doesn't show them when displaying the routing table ροµολόγηση µε τον Πίνακα ροµολόγησης ύο κόµβοι, επικοινωνούν Απευθείας, εάν ανήκουν στο ίδιο δίκτυο Μέσω ενός ή περισσότερων δροµολογητών (routers) αν ανήκουν σε διαφορετικά δίκτυα Πώς όµως καθορίζεται το µονοπάτι ή δρόµος (route, path) προς τον δροµολογητή; Στατική δροµολόγηση (static, nonadaptive). υναµική ροµολόγηση (dynamic, adaptive) Ποιο µονοπάτι έχει το µικρότερο «κόστος»; π.χ. Αριθµός hops π.χ. Καθυστέρηση διάδοσης Ρυθµός µετάδοσης, χωρητικότητα, Πρωτόκολλα ροµολόγησης (Routing Protocols)
Πρωτόκολλα ροµολόγησης (Routing Protocols) Στατική ροµολόγηση Στατικά δροµολόγηση (static, non-adaptive). Οι αποφάσεις δροµολόγησης δεν βασίζονται & δεν εξαρτώνται από κριτήρια όπως αλλαγή τοπολογίας του δικτύου ή µεταβολή του φόρτου κίνησης. Οι πίνακες δροµολόγησης δηµιουργούνται από τους διαχειριστές του συστήµατος & δικτύου υναµική δροµολόγηση (dynamic, adaptive): Οι αποφάσεις δροµολόγησης επηρεάζονται από αλλαγές στην τοπολογία ή τον φόρτο. Οι πίνακες δροµολόγησης δηµιουργούνται αυτόµατα από ένα πρωτόκολλο δροµολόγησης (routing protocol) Πρωτόκολλα ροµολόγησης υναµική ροµολόγηση Ερώτηση: «Θα χρησιµοποιήσω στατικήήδυναµική δροµολόγηση» Απάντηση (µε ερώτηση): «Υπάρχουν περισσότερα από ένα µονοπάτια προς κάθε προορισµό;» Ερώτηση: Ποιο το µονοπάτι µε τοµικρότερο κόστος (least-cost path) µεταξύ u και z? Αλγόριθµος δροµολόγησης: αλγόριθµος που βρίσκει το βέλτιστο µονοπάτι
υναµική ροµολόγηση To πρωτόκολλο RIP Κατηγορία: Οαλγόριθµος «µαθαίνει» σταδιακά τα κόστη Distance Vector των µονοπατιών, σε συνεργασία µετους γείτονες του Καλύτερος δρόµος είναι ο Κανένας κόµβος δε γνωρίζει εκ των προτέρων πιο σύντοµος όλα τα κόστη (decentralized routing) Σύντοµος = λιγότερα hops RIP: Example w x y A D B C Destination Network Next Router Num. of hops to dest. w A 2 y B 2 z B 7 x -- 1..... Routing table in D z RIP: Example Dest Next hops w - 1 x - 1 z C 4.... Advertisement from A to D w x y A D B z Distance Vector Routing Μετρήσεις σε millisecond C Destination Network Next Router Num. of hops to dest. w A 2 y B 2 z B A 7 5 x -- 1..... Routing table in D (Tanenbaum, 2003) (a) A subnet. (b) Input from A, I, H, K, and the new routing table for J.
υναµική ροµολόγηση To πρωτόκολλο OSPF Κατηγορία: link state Οι δροµολογητές αποκτούν πληροφορίες σχετικά µε τους«γείτονες» τους, και διαφηµίζουν τα αποτελέσµατα σε όλο το δίκτυο (flooding) Οαλγόριθµος δέχεται είσοδο (input) από όλο το δίκτυο (global routing), και στη συνέχεια αποφασίζει το βέλτιστο µονοπάτι Hierarchical routing Το Σύστηµα Ονοµασίας Περιοχών DNS: Domain Name System DNS (Domain Name System) Τι είναι; Oι διευθύνσεις IP είναι δύσκολο να αποµνηµονευτούν http://www.google.com ή http://216.239.59.104?? tania@128.111.24.41 ή tania@ucsb.edu?? Ωστόσο, το TCP/IP για την αποστολή πακέτων απαιτεί την IP διεύθυνση του παραλήπτη. Εποµένως κάποιος µηχανισµός πρέπει να αναλαµβάνει να κάνει την αντιστοίχιση ονοµάτων σε IP διευθύνσεις!! Την εποχή του ARPANET (60 s), υπήρχε ένα αρχείο «hosts.txt» που διατηρούσε τα ονόµατα των κόµβων και τις αντίστοιχες διευθύνσεις IP. Το αρχείο αυτό στέλνονταν µε e-mail σε όλους τους κόµβους του δικτύου (τότε υπήρχαν < 500 υπολογιστές) 1. Ένα ιεραρχικό σύστηµαονοµατολογίας των κόµβων του Internet. 2. Μία κατανεµηµένη βάσηδεδοµένων που υλοποιείται σε ένα πλήθος διακοµιστών DNS και περιέχει τις αντιστοιχίες ονοµάτων host διευθύνσεων IP. 3. Ένα πρωτόκολλο Επιπέδου Εφαρµογής (Πρότυπο TCP/IP) επιτρέπει σε δύο υπολογιστές να επικοινωνούν µεταξύ τους µε τη χρήση ονοµάτων, µέσω των διακοµιστών DNS. SIGCOMM 1988 paper: Development of the Domain Name System, Paul Mockapetris (Univ. of Southern California), and Kevin Dunlap (DEC)
Domain Name System - Ονοµατολογία Domain Name System Ονοµατολογία Το Internet είναι οργανωµένο σε µία ιεραρχία domains (περιοχών) όµοια µε τιςδοµές καταλόγων σε ένα σύστηµα αρχείωνunix Στο πρώτο επίπεδο υπάρχουν (περισσότερα από 200) top level domains (περιοχές ανωτέρου επιπέδου), τα οποία περιγράφουν οργανωτικές ή γεωγραφικές οντότητες Κάθε domain υποδιαιρείται σε subdomains (υποπεριοχές) τα οποία µε τη σειρά τους υποδιαιρούνται σε άλλα subdomains κλπ Σε κάθε domain τα ονόµατα είναι µοναδικά. Ωστόσο, σε δύο διαφορετικά domain, µπορώ να έχω δύο ίδια ονόµατα! Domain Name System - Ονοµατολογία Domain Name System - Ονοµατολογία leaves = hosts com root label = null (empty string) louie ren edu udel eecis stimpy net dilbert de uk jp arpa edu domain udel.edu domain eecis.udel.edu domain Ένα όνοµα περιοχής(dns) αποτελείται από λέξεις που χωρίζονται µεταξύ τους µε τελείες. Σε ένα πλήρες όνοµα περιοχήςτοτµήµα προςταδεξιάείναιη περιοχή ανωτέρου επιπέδου που παριστά ένα τύπο οργανισµού ή µια χώρα. Όπως διαβάζεται από τα δεξιά προς τα αριστερά το όνοµα γίνεται σαφέστερο µέχρι να φθάσουµε στοόνοµα του συγκεκριµένου υπολογιστή. Π.χ. robot.ai.cs.yale.edu Ο υπολογιστής αυτός ανήκει στο εκπαιδευτικό ίδρυµα Yale, στο τµήµα Πληροφορικής (computer science) εργαστήριο τεχνητής νοηµοσύνης (artificial intelligence), και λέγεται robot.
Domain Name System Κατανεµηµένη Βάση εδοµένων Domain Name System Ζώνες Επιρροής (Zones) Ποιος είναι υπεύθυνος για την αντιστοίχηση ονοµάτων σε διευθύνσεις IP (DNS resolving) σε ένα domain; - Οι DNS servers Η πληροφορία διανέµεται στους DNS servers που βρίσκονται στα domains. Κάθε domain έχει τους δικούς του authoritative servers (συνήθως 2), οι οποίοι παρέχει ακριβείς πληροφορίες ονοµατολογίας για το συγκεκριµένο domain, ή, ενδεχοµένως, και για τα subdomains που περιέχει. Εναλλακτικά, ένα subdomain µπορεί να έχει τους δικούς του DNS servers για τους κόµβους που υπάγονται σε αυτό. Το DNS έχει ένα root domain το οποίο εξυπηρετείται από µία οµάδα root servers (ftp://ftp.rs.internic.net/domain/named.root) a. NSI Herndon, VA c. PSInet Herndon, VA k. RIPE London d. U Maryland College Park, MD i. NORDUnet Stockholm g. DISA Vienna, VA h. ARL Aberdeen, MD m. WIDE Tokyo j. NSI (TBD) Herndon, VA e. NASA Mt View, CA f. Internet Software C. Palo Alto, CA b. USC-ISI Marina del Rey, CA l. ICANN Marina del Rey, CA Domain Name System: Το Πρωτόκολλο Ένα πρόγραµµα εφαρµογής κάνει επίκληση της ρουτίνας DNS (resolver), ενθυλακώνοντας στο αίτηµα τουτοόνοµα DNS του υπολογιστή παραλήπτη. Ο resolver στέλνει αίτηµα στοντοπικό(local) name server, o οποίος βάσει του ονόµατος επιστρέφει την IP διεύθυνση του παραλήπτη στον resolver που τη διαβιβάζει στο αρχικό πρόγραµµα. Αν ο name server δε µπορεί να απαντήσει, ερωτά κάποιον άλλο name server, υψηλότερα στην ιεραρχία του συστήµατος DNS. Applet: http://media.pearsoncmg.com/aw/aw_kurose_network_2/applets/dns/dns.html
http://www.cs.uakron.edu/~dang/cs655/spring05/httpanddns.ppt Domain Name System: Το Πρωτόκολλο Από τι αποτελείται ένα URL; URL http://www.cdk3.net/webexamples/earth.html DNS lookup Resource ID (IP number, port number, pathname) 138.37.88.61 80 WebExamples/earth.html ARP lookup (Ethernet) Network address 2:60:8c:2:b0:5a file Socket Web server http://gaia.cs.umass.edu/security/slides/sk-dnssec.ppt Domain Name System -Το Πρωτόκολλο - DNS Caching Όταν ένας DNS server λαµβάνει την IP διεύθυνση που αντιστοιχεί σε ένα όνοµα host, αποθηκεύει προσωρινά τo ζεύγος (IP & όνοµα) στο σκληρό δίσκο ή στη µνήµη RAM Εάν κάποιο άλλο ερώτηµα, σχετιζόµενο µε το ίδιο όνοµα host φθάσει στον server, τότε ο server µπορεί να διαβιβάσει απευθείας την αποθηκευµένη διεύθυνση IP, χωρίς να ακολουθηθεί η standard διαδικασία. Αφού ο server δεν είναι ο authoritative server για το όνοµα host που έχει γίνει cached, η απαντήσεις του δεν είναι πάντα έγκυρες (π.χ. ένας host µπορείναέχειαλλάξειδιεύθυνσηip). Λύση: οι εγγραφές στη µνήµη διαγράφονται αυτόµατα µετά από κάποιο σύντοµο χρονικό διάστηµα (π.χ. 2 ηµέρες) lab.cs.umass.edu stub resolver Το πρωτόκολλο DNS www.cnn.com A? xxx.xxx.xxx.xxx www.cnn.com dns.cs.umass.edu 1 2 5 resolver add to cache Question: www.cnn.com www.cnn.com A? ask.com server the ip address of.com server www.cnn.com A? ask cnn.com server the ip address of cnn.com server 4 xxx.xxx.xxx.xxx 3 www.cnn.com A?..com cnn.com