PspoClasses/080703/02DNSPractice

Преобразование имён и IP-адресов: практика

Файл /etc/resolfv.conf

Обратимся теперь собственно к ПСПО. Посмотрим на файл /etc/resolv.conf:

# cat /etc/resolv.conf
# Generated by dhcpcd for interface eth0
search prov.ru
nameserver 194.190.241.162
nameserver 194.226.215.65

Как видно, в нашем случае в нем всего четыре строки, первая из которых - комментарий. В строках вида nameserver ip-адрес указаны адреса DNS-серверов. Строка search имя_домена означает, что преобразование доменного имени в IP-адрес будет происходить следующим образом: если указано не полное имя домена, а только имя компьютера, то имя_домена будет приписано к имени компьютера через точку, и только затем имя будет преобразовываться в IP-адрес.

Библиотека libresolv

Преобразование имени в адрес и обратно используется в большом количестве различных программ. Программы-браузеры, утилиты типа ping и telnet -- неужели все они при своей работе читают этот файл? На самом деле эту работу за них проделывает специальная библиотека --- libresolv, или попросту resolver на общепринятом сленге. Отметим, что одно из достоинств операционной системы GNU/Linux как раз и состоит в том, что большинство используемых программ --- свободные, а потому, реализовав однажды применяемый алгоритм и оформив его в виде библиотеки под свободной лицензией, мы позволяем разработчикам других программ пользоваться нашей библиотекой и не задумываться над механизмом выполнения подобных операций.

С использованием libresolv связан следующая тонкий момент. В операционной системе эта библиотека работает на довольно низком уровне, причем часть кода должна выполняться практически с правами суперпользователя. Понятно, что это может представлять серьезную угрозу в случае некорректной работы этой библиотеки, в случае обнаружения в ней ошибки. Поэтому в ПСПО ALT Linux для библиотеки преобразования имён создано специальное изолированное окружение. Для обновления необходимых для работы библиотеки данных (конфигурационных файлов) есть специальная команда:

# update_chrooted conf

Эта команда записывает множество различных конфигурационных файлов из /etc в различные нуждающиеся в них изолированные окружения. В ПСПО используется сразу несколько изолированных окружений для различных сервисов, которые могут быть потенциально опасными. На самом деле это означает, что занимающиеся вопросами безопасности в ALT Linux люди не уверены, что в коде соответствующих программ нет ошибок, а потому считают нужным эти программы изолировать. Запущенная в изолированном окружении программа может пользоваться только той частью файловой системы, в которой она запущена - это некоторый специально выделенный каталог и все дерево его подкаталогов. Именно туда и следует копировать конфигурационные файлы. В нашем случае изолированное окружение для библиотеки преобразования имён находится в /var/resolv:

# ls /var/resolv/
etc  lib  var

Конфигурационные файлы в изолированном окружении (как и в основной файловой системе) лежат в каталоге etc:

# ls /var/resolv/etc/
host.conf  hosts  localtime  nsswitch.conf  resolv.conf  services

Среди них, как и ожидалось, есть и hosts, и resolv.conf. Присутствует здесь и файл services. Сама библиотека и используемые ее библиотеки лежат в /var/resolv/lib.

# ls /var/resolv/lib/
libnsl.so.1        libnss_hesiod.so.2         libnss_nis.so.2
libnss_dns.so.2    libnss_mdns4.so.2          libnss_nisplus.so.2
libnss_files.so.2  libnss_mdns4_minimal.so.2  libresolv.so.2

Как видим, здесь есть libnss и libnsl, нужные для работы resolver'a, а также сам libresolv. Еще раз отметим, что при изменении хотя бы одного из конфигурационных файлов в /etc (кроме файлов в каталоге /etc/net, о которых будет рассказано далее) необходимо выполнить команду update_chrooted conf для обновления конфигурации ограниченных окружений.

Прямое и обратное преобразование

Прежде чем разбираться, как именно работает протокол DNS, сделаем еще одно замечание. Наряду с задачей преобразования доменного имени в IP-адрес существует и задача обратного преобразования --- IP-адреса в доменное имя. Она возникает, к примеру, в случае потенциально нежелательной сетевой активности с некоторого IP-адреса. Разумно в такой ситуации разобраться, кто этим адресом пользуется. Другой пример --- пересылка почты. Допустим, мы хотим пересылать почту только для таких-то доменов (вплоть до своего собственного). Понятно, что у машин, имеющих адреса из нашего домена, могут быть довольно разнообразные IP-адреса, поэтому каждый раз, когда происходит подключение к нашему серверу, мы будем выяснять не только IP-адрес, но доменное имя клиента по IP-адресу. На основании этого доменного имени и выясняется, следует ли разрешить данному клиенту пересылать почту через наш сервер.

Заметим, что обратное преобразование производят и вспомогательные утилиты, например утилита traceroute для обнаружения последовательности маршрутизаторов до некоторого адреса:

$ traceroute www.ru 
...
7  msk-bgw1-ae0-350.rt-comm.ru (217.106.2.157)  51.970 ms  53.449 ms  53.882 ms
8  msk-dsr8-ge8-19.rt-comm.ru (217.106.1.134)  43.304 ms  44.741 ms *
9  iki-c1-vl10.demos.net (194.87.0.111)  49.192 ms * *
10  www.ru (194.87.0.50)  14.069 ms  14.148 ms  14.271 ms

Здесь доменное имя www.ru было преобразовано в IP-адрес 194.87.0.50, на который и отправлялись пакеты. IP-адреса обнаруженных маршрутизаторов преобразовывались в их DNS-имена. Заметим, что явного указания выполнять это преобразование мы не давали. Чтобы утилита traceroute таких преобразований не выполняла, следует вызывать ее с ключом -n.

Для явного преобразования IP-адресов в доменные имена и обратно можно использовать несколько специальных утилит. Не все из них одинаково удобны для пользователя (одна --- nslookup --- вообще считается устаревшей). Посмотрим на простейшую из них - hostinfo:

$ hostinfo ya.ru
address: 213.180.204.8
hostname: ya.ru
aliases:

Она выводит простейшую информацию о запрошенном доменном имени. Попадают в ее вывод также псевдонимы адреса: если в сети у одной и той же машины есть несколько имен, то соответствие всех этих имен данному IP-адресу также можно выяснить с помощью DNS.

Более сложная программа для преобразования имен в адреса и обратно называется host:

$ host -a ya.ru
Trying "ya.ru"
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 60336
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 3, AUTHORITY: 2, ADDITIONAL: 2

;; QUESTION SECTION:
;ya.ru.                         IN      ANY

;; ANSWER SECTION:
ya.ru.                  7030    IN      NS      ns5.yandex.ru.
ya.ru.                  7030    IN      NS      ns1.yandex.ru.
ya.ru.                  7030    IN      A       213.180.204.8

;; AUTHORITY SECTION:
ya.ru.                  7030    IN      NS      ns5.yandex.ru.
ya.ru.                  7030    IN      NS      ns1.yandex.ru.

;; ADDITIONAL SECTION:
ns5.yandex.ru.          345430  IN      A       213.180.204.1
ns1.yandex.ru.          345430  IN      A       213.180.193.1

Received 142 bytes from 194.190.241.162#53 in 66 ms

Примерно так же работает и программа dig из пакета bind-utils:

$ dig ya.ru

; <<>> DiG 9.3.5 <<>> ya.ru
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 50939
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 2, ADDITIONAL: 2

;; QUESTION SECTION:
;ya.ru.                         IN      A

;; ANSWER SECTION:
ya.ru.                  7012    IN      A       213.180.204.8

;; AUTHORITY SECTION:
ya.ru.                  7012    IN      NS      ns5.yandex.ru.
ya.ru.                  7012    IN      NS      ns1.yandex.ru.

;; ADDITIONAL SECTION:
ns5.yandex.ru.          345412  IN      A       213.180.204.1
ns1.yandex.ru.          345412  IN      A       213.180.193.1

;; Query time: 6 msec
;; SERVER: 194.190.241.162#53(194.190.241.162)
;; WHEN: Thu Jul  3 17:54:40 2008
;; MSG SIZE  rcvd: 114

Начинающиеся с точки с запятой строки --- это комментарии. Формат выдачи соответствует формату хранения данных в распределенной базе данных DNS. Видно, что имени ya.ru соответствует IP-адрес 213.180.204.8, а за зону ya.ru отвечают два доменных сервера: ns1.yandex.ru и ns5.yandex.ru. На всякий случай dig вывела также IP-адреса этих серверов (заметим, что это действительно адреса из двух различных сетей класса B), а также различную статистику в комментариях: сколько времени заняло ожидание ответа, кто на самом деле ответил на запрос и пр. Заметим, что наш запрос был обслужен локальным сервером, указанным в /etc/resolv.conf. Добавим теперь в командную строку новый параметр:

$ dig ya.ru @ns5.yandex.ru

; <<>> DiG 9.3.5 <<>> ya.ru @ns5.yandex.ru
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 54389
;; flags: qr aa rd; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 2, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;ya.ru.                         IN      A

;; ANSWER SECTION:
ya.ru.                  7200    IN      A       213.180.204.8

;; AUTHORITY SECTION:
ya.ru.                  7200    IN      NS      ns1.yandex.ru.
ya.ru.                  7200    IN      NS      ns5.yandex.ru.

;; Query time: 6 msec
;; SERVER: 213.180.204.1#53(213.180.204.1)
;; WHEN: Thu Jul  3 17:56:50 2008
;; MSG SIZE  rcvd: 82

Результаты не поменялись, однако на запрос ответил сам сервер ns5.yandex.ru. Это как раз та самая ситуация, когда мы обратились к серверу, непосредственно отвечающему за нужную нам зону. Попробуем обратиться к этому же серверу с другим запросом:

$ dig cdrom.com @ns5.yandex.ru

; <<>> DiG 9.3.5 <<>> cdrom.com @ns5.yandex.ru
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: SERVFAIL, id: 42056
;; flags: qr rd; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;cdrom.com.                     IN      A

;; Query time: 6 msec
;; SERVER: 213.180.204.1#53(213.180.204.1)
;; WHEN: Thu Jul  3 17:57:19 2008
;; MSG SIZE  rcvd: 27

Обратим внимание, что сервер отказался обслуживать рекурсивный (по умолчанию) запрос. По сути дела, он ответил: "Не знаю". Понятно, что у держателей ya.ru нет никаких причин отвечать на рекурсивные DNS-запросы от посторонних (для них) узлов.

Что же будет, если мы обратимся к местному серверу?

$ dig cdrom.com

; <<>> DiG 9.3.5 <<>> cdrom.com
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 58456
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 0, AUTHORITY: 1, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;cdrom.com.                     IN      A

;; AUTHORITY SECTION:
cdrom.com.              300     IN      SOA     cdrom.com. root.digitalriver.com. 2007100313 600 300 604800 300

;; Query time: 300 msec
;; SERVER: 194.190.241.162#53(194.190.241.162)
;; WHEN: Thu Jul  3 17:57:55 2008
;; MSG SIZE  rcvd: 90

Итак, домен cdrom.com существует (об этом говорит запись типа SOA - state of authority), а IP-адреса у него нет, - весьма полезная информация. Запросим теперь записи произвольных типов (-t any):

$ dig cdrom.com -t any

; <<>> DiG 9.3.5 <<>> cdrom.com -t any
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 24171
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 3, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 4

;; QUESTION SECTION:
;cdrom.com.                     IN      ANY

;; ANSWER SECTION:
cdrom.com.              3600    IN      MX      10 pike.cdrom.com.
cdrom.com.              300     IN      TXT     "v=spf1 include:spf-dc1.digitalriver.com include:spf-dc2.digitalriver.com include:spf-dc7.digitalriver.com include:spf-dc5.digitalriver.com include:spf-dc6.digitalriver.com ~all"
cdrom.com.              0       IN      SOA     cdrom.com. root.digitalriver.com. 2007100313 600 300 604800 300

;; AUTHORITY SECTION:
cdrom.com.              172757  IN      NS      3dns1.digitalriver.com.
cdrom.com.              172757  IN      NS      3dns3.digitalriver.com.
cdrom.com.              172757  IN      NS      dc7dns01.digitalriver.com.

;; ADDITIONAL SECTION:
pike.cdrom.com.         3600    IN      A       204.216.28.222
3dns1.digitalriver.com. 172757  IN      A       208.217.74.35
3dns3.digitalriver.com. 172757  IN      A       66.192.77.35
dc7dns01.digitalriver.com. 172757 IN    A       81.21.144.40

;; Query time: 202 msec
;; SERVER: 194.190.241.162#53(194.190.241.162)
;; WHEN: Thu Jul  3 17:58:37 2008
;; MSG SIZE  rcvd: 427

Прокомментируем полученный вывод. В базе данных DNS могут лежать записи разного вида. Запись типа A (адрес) - эта одна из многих возможностей. Существуют (и это мы уже видели) также записи типа NS --- адреса серверов имен (NameServers). У домена cdrom.com есть машина, которая пересылает почту (запись типа MX --- Mail eXchanger). Приоритет у этого почтового сервера 10 (дело в том, что их может быть несколько), а называется он pike.cdrom.com. Есть у cdrom.com и запись типа TXT, в которой хранится ассоциированный с доменом текст (в данном случае это SPF --- специальная информация, часто используемая для борьбы со спамом). Есть запись типа SOA (которую мы уже видели), содержащая служебную информацию ("серийный номер" 2007100313, который обычно составляется на основе текущих даты и времени; время жизни и пр.). Дальше в выводе dig есть дополнительная информация, о которой сейчас говорить не будем.

Выполним теперь с помощью dig обратное преобразование (-x) для IP-адреса 213.180.204.8, который мы получили при запросе о ya.ru:

$ dig -x 213.180.204.8

; <<>> DiG 9.3.5 <<>> -x 213.180.204.8
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 2747
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 2, ADDITIONAL: 2

;; QUESTION SECTION:
;8.204.180.213.in-addr.arpa.    IN      PTR

;; ANSWER SECTION:
8.204.180.213.in-addr.arpa. 13746 IN    PTR     ya.ru.

;; AUTHORITY SECTION:
204.180.213.in-addr.arpa. 8820  IN      NS      ns1.yandex.net.
204.180.213.in-addr.arpa. 8820  IN      NS      ns2.yandex.net.

;; ADDITIONAL SECTION:
ns1.yandex.net.         64148   IN      A       213.180.193.1
ns2.yandex.net.         64148   IN      A       213.180.199.34

;; Query time: 6 msec
;; SERVER: 194.190.241.162#53(194.190.241.162)
;; WHEN: Thu Jul  3 18:02:26 2008
;; MSG SIZE  rcvd: 141

Как видно, соответствия IP-адресов именам лежат в отдельной базе. Тип соответствующих записей называется PTR (pointer --- указатель). Интересно отметить, в какой форме представляются в этой базе IP-адреса. Запрашивается по сути дела домен следующего вида: IP-адрес, записанный "наоборот", к которому через точку приписана строка in-addr.arpa. Почему так? Дело тут в алгоритме, по которому раздаются диапазоны адресов. Пусть мы получили, к примеру, адреса 213.180.0.0/16. Это означает, что ответственный за этот домен сервер имен должен отвечать на обратные запросы для всех соответствующих компьютеров. Но как это сделать, ведь база DNS устроена по другому принципу и, например, за имена cs.msu.ru и cmc.msu.ru отвечает один и тот же сервер? При создании сервера, ответственного, например, за поддиапазон 213.180.204.0/24, разумно записывать числа из IP-адресов в обратном порядке. Соответствующая зона будет выглядеть как 204.180.213.in-addr.arpa, логика же работы DNS не изменится! Действительно, принципиальной разницы между доменами msu.ru и 204.180.213.in-addr.arpa с этой точки зрения нет.

Служба whois

Вернемся к поставленной ранее задаче. Как узнать, какой организации принадлежит тот или иной IP-адрес или диапазон? Для этого есть служба whois. Действительно, система DNS не предназначена для выяснения административных отношений. Ее удобно использовать для построения распознаваемой топологии сети, связанной с этими отношениями. Система whois же привязана к регистрации доменных имен. Данная процедура проводится либо системным администратором, который может выделить для тех или иных целей поддомен, либо специальной организацией, торгующей доменными именами, скажем, второго уровня (к примеру, в зоне .ru). Во втором случае при регистрации домена он заносится в соответствующую базу данных. Выполним запрос к этой базе:

$ whois ya.ru
% By submitting a query to RIPN's Whois Service
% you agree to abide by the following terms of use:
% http://www.ripn.net/about/servpol.html#3.2 (in Russian)
% http://www.ripn.net/about/en/servpol.html#3.2 (in English).

domain:     YA.RU
type:       CORPORATE
nserver:    ns5.yandex.ru.
nserver:    ns1.yandex.ru.
state:      REGISTERED, DELEGATED
org:        YANDEX, LLC.
phone:      +7 495 7397000
fax-no:     +7 495 7397070
e-mail:     noc@yandex.net
registrar:  RUCENTER-REG-RIPN
created:    1999.07.12
paid-till:  2008.08.01
source:     TC-RIPN
Last updated on 2008.07.03 18:04:47 MSK/MSD

Итак, домен ya.ru зарегистрирован, права на управление им переданы администратору. Указана организация, телефон, факс, почтовый адрес. Поле "Registrar" - это регистратор (указана дата регистрации и дата, до которой использование этого доменного имени считается оплаченным). Обратим внимание на службу регистрации - их несколько, поэтому совершенно необязательно whois будет работать именно так. Вообще, алгоритм выяснения whois'а довольно хитр. К примеру, запрашивая информацию по доменам вида *.us, можно иногда получить специальный идентификационный номер с предложением позвонить по особому номеру телефона ("заплатите нам столько-то и мы вам все расскажем").

Серверов службы whois на свете довольно много, а процедура их регистрации весьма причудлива. Как следствие, результаты whois-запросов могут быть весьма непредсказуемы. К примеру, ответ на запрос whois google.com может содержать более двухсот строк, причем полезными, по-видимому, можно считать менее половины из них.

Можно производить поиск информации whois и по IP-адресам:

$ whois 62.117.85.102
% This is the RIPE Whois query server #3.
% The objects are in RPSL format.
%
% Rights restricted by copyright.
% See http://www.ripe.net/db/copyright.html

% Note: This output has been filtered.
%       To receive output for a database update, use the "-B" flag.

% Information related to '62.117.85.0 - 62.117.85.255'

inetnum:      62.117.85.0 - 62.117.85.255
netname:      COMCOR-PROGTEH
descr:        Network for ZAO NPO "Progteh"
country:      RU
admin-c:      CNA3-RIPE
tech-c:       CNA3-RIPE
status:       ASSIGNED PA
mnt-by:       AS8732-MNT
source:       RIPE # Filtered

person:         Chicherov Nikolay Andreevich
e-mail:         sysadmin@progtech.ru
address:        Russia, Mosk. obl., g.Zhukovskiy, Amet-Han Sultana
phone:          +7 495 824831031
mnt-by:         AS8732-MNT
nic-hdl:        CNA3-RIPE
source:         RIPE # Filtered

% Information related to '62.117.64.0/18AS8732'

route:        62.117.64.0/18
descr:        comcor.ru
origin:       AS8732
mnt-by:       AS8732-MNT
source:       RIPE # Filtered

% Information related to '62.117.85.0/24AS35475'

route:          62.117.85.0/24
descr:          Progtech ISP
origin:         AS35475
mnt-by:         AS8732-MNT
source:         RIPE # Filtered

Как видно, информация взята из RIPE --- это регистратор, который раздает адреса в России. В основном ответе указано, что диапазон 62.117.85.0/24 выдан ЗАО "НПО Прогтех", есть соответствующий адрес сайта, а также адрес: Московская область, город Жуковский и т. д. К какой же автономной системе принадлежит этот диапазон? Это comcor, чей диапазон 62.117.64.0/18. Они этот диапазон "нарезали" и отдали поддиапазон 62.117.85.0/24 "вниз". Вообще, это вполне разумная информация, из которой ясно, кто реальный владелец данного IP-адреса и кто ему этот IP-адрес выдал.

Сведения о ресурсах