Quelltext der Seite DNS (Hierarchie, Verwaltung, Rollen)

[[Kategorie:DNS]]
= Domain Name System (DNS – Hierarchie, Verwaltung, Rollen) =

==Einleitung==
*Jeder mit dem Internet verbundene Rechner besitzt eine IP-Adresse, über die er weltweit erreichbar ist.
*Da sich IP-Adressen schwer merken lassen, werden sprechende Namen (z. B. www.xinux.de) verwendet.
*Die Zuordnung zwischen Name und IP-Adresse übernimmt das Domain Name System (DNS).
*DNS ist eine verteilte, hierarchische Datenbank, die in Zonen aufgeteilt ist.
*Jeder Administrator ist für die eigene Zone verantwortlich, greift aber bei fremden Namen auf andere Server zu.
*Das DNS ist einer der zentralen Dienste des Internets.

= DNS-Hierarchie =

{{#drawio:dns-1}}

*Das DNS ist baumförmig aufgebaut, von der Root-Zone ausgehend über Top-Level- und Second-Level-Domains bis hin zu Subdomains.
*Die Namenshierarchie wird von rechts nach links gelesen:
 www.xinux.de.
*Jede Ebene im Baum wird durch eine eigene Zone verwaltet.

{| class="wikitable"
! Ebene !! Beispiel !! Zuständigkeit
|-
| Root-Zone || . || ICANN / IANA
|-
| Top-Level-Domain (TLD) || .de, .com, .org || jeweilige Registry (z. B. DENIC, Verisign)
|-
| Second-Level-Domain || xinux.de || Domaininhaber / Provider
|-
| Subdomain || www.xinux.de || Administrator der Domain
|}

= Ablauf einer Namensauflösung =
==Comic==
[[Datei:Dns-query.png|800px]]

==Schaubild==
{{#drawio:dns-2}}

*Ein lokaler Resolver (z. B. 127.0.0.53) sendet eine Anfrage.
*Kann er sie nicht selbst beantworten, fragt er:
**zuerst einen Root-Server,  
**dann den zuständigen TLD-Server,  
**danach den autoritativen Server der Domain.
*Jeder Server verweist mit sogenannten „Referral“-Einträgen auf die nächste Instanz.
== Rollen der DNS-Server ==

{| class="wikitable"
! Serverrolle !! Aufgabe !! Typische Software
|-
| Root-Server || Kennt alle TLD-Server weltweit || BIND (Root-Edition), NSD
|-
| TLD-Server || Kennt autoritative Server der Second-Level-Domains || Betreiber der jeweiligen Registry (z. B. DENIC)
|-
| Autoritativer Server || Beantwortet Anfragen für seine eigene Zone || BIND, Knot, PowerDNS
|-
| Caching Resolver || Stellt Anfragen im Auftrag von Clients, speichert Antworten || Unbound, dnsmasq, systemd-resolved
|-
| Forwarder || Leitet DNS-Anfragen an übergeordnete Resolver weiter || BIND, dnsmasq
|-
| Stub Resolver || Bestandteil des Betriebssystems, leitet lokale Anfragen weiter || glibc, nss-dns
|}

= Verwaltung und Zonen =

*Das DNS ist dezentral organisiert.
*Jede Organisation verwaltet ihre eigene Zone.
*Die Vergabe von Domains erfolgt über Registrare, die mit den jeweiligen Registrys zusammenarbeiten.
*Die globale Koordination erfolgt durch ICANN und IANA.
*Die Delegation erfolgt durch NS-Records und sogenannte Glue-Records.

Beispiel einer Delegation:
<pre>
xinux.de.     IN NS    ns1.xinux.de.
xinux.de.     IN NS    ns2.xinux.de.
ns1.xinux.de. IN A     194.59.156.164
ns2.xinux.de. IN A     194.59.156.165
</pre>

= Beispiel einer Abfrage mit dig =

* '''dig +trace +nocomments +nocrypto +nodnssec -t a www.xinux.de'''

== Lokale Befragung des Nameservers ==
<pre>
 .           6811    IN  NS  m.root-servers.net.
 .           6811    IN  NS  i.root-servers.net.
 .           6811    IN  NS  b.root-servers.net.
 ...
 ;; Received 239 bytes from 127.0.0.53#53(127.0.0.53) in 0 ms
</pre>

== Befragung eines Root-Servers ==
<pre>
 de.         172800  IN  NS  s.de.net.
 de.         172800  IN  NS  f.nic.de.
 ...
 ;; Received 437 bytes from 192.112.36.4#53(g.root-servers.net) in 120 ms
</pre>

== Befragung eines TLD-Servers ==
<pre>
 xinux.de.       86400   IN  NS  gaius.tuxmen.de.
 xinux.de.       86400   IN  NS  nyxia.tuxmen.de.
 ;; Received 116 bytes from 194.146.107.6#53(n.de.net) in 220 ms 
</pre>

== Befragung des autoritativen Nameservers ==
<pre>
 www.xinux.de.       10  IN  A   194.59.156.162
 xinux.de.           10  IN  NS  gaius.tuxmen.de.
 xinux.de.           10  IN  NS  nyxia.tuxmen.de.
 ;; Received 130 bytes from 194.59.156.164#53(nyxia.tuxmen.de) in 88 ms
</pre>

= Verwaltungsebenen =
{| class="wikitable"
! Ebene !! Beispiel !! Verantwortlich
|-
| Root-Level || . || ICANN, IANA
|-
| TLD-Level || .de || DENIC
|-
| Domain-Level || xinux.de || Domaininhaber / Provider
|-
| Subdomain-Level || www.xinux.de || Domainadministrator
|}

= Administrative Rollen =
*DNS-Administrator – pflegt Zone und Records.
*Provider/Registrar – registriert Domain und delegiert Nameserver.
*Registry – betreibt TLD-Server.
*ICANN/IANA – übergeordnete Verwaltung der Namensräume.

= Wichtigste Resource Records =
{| class="wikitable"
! Typ !! Bedeutung !! Beispiel
|-
| A || IPv4-Adresse || www.xinux.de. IN A 194.59.156.162
|-
| AAAA || IPv6-Adresse || www.xinux.de. IN AAAA 2001:db8::1
|-
| MX || Mailserver || xinux.de. IN MX 10 mail.xinux.de.
|-
| NS || Nameserver || xinux.de. IN NS ns1.xinux.de.
|-
| CNAME || Alias || ftp.xinux.de. IN CNAME www.xinux.de.
|-
| PTR || Reverse Lookup || 162.156.59.194.in-addr.arpa. IN PTR www.xinux.de.
|-
| SOA || Start of Authority || xinux.de. IN SOA ns1.xinux.de. admin.xinux.de. (...)
|}

= Fazit =
*Das DNS ist hierarchisch, redundant und dezentral aufgebaut.
*Jede Zone ist eigenständig verwaltet und durch Delegation mit der nächsthöheren Ebene verbunden.
*Rollen und Verwaltungsebenen sind klar voneinander getrennt und garantieren die weltweite Namensauflösung.