Fundamentos e Estrutura do DNS e Endereçamento IP

1. O que é DNS?

O DNS, do inglês Domain Name System (Sistema de Nomes de Domínios), funciona como um sistema de tradução de endereços IP para nomes de domínios.

2. Resolvers e Name Servers

Name servers possuem informações sobre alguns segmentos da base de dados, tornando-os disponíveis para os clientes, chamados resolvers. Resolvers são muitas vezes simples bibliotecas de rotinas que criam "queries" e as enviam através da rede para os name servers.

3. Estrutura e Subdomínios do DNS

Cada nó representa uma parte da base de dados, o que em UNIX chamamos de diretório e em DNS é conhecido como domínio. Cada domínio pode ser subdividido em partes menores, chamadas subdomínios. Dizemos que cada subdomínio é um filho dos nós anteriores, que são os pais.

Todo domínio tem um nome e um label que identifica sua relação com seu domínio pai. Um domínio também possui um domain name que identifica sua posição no banco de dados. No DNS, o domain name completo de um domínio é a sequência de labels desde o domínio até a raiz, separados por pontos.

4. Organização Hierárquica dos Domínios

Os domínios são organizados hierarquicamente. Primeiramente, temos o servidor raiz (root server), que pode ser entendido como o principal serviço de DNS e é representado por um ponto no final do endereço.

5. O que são os TLDs?

O domínio de topo (sigla: TLD, do inglês top-level domain) é um dos componentes dos endereços de Internet. Cada nome de domínio na Internet consiste em alguns nomes separados por pontos, e o último desses nomes é o domínio de topo, ou TLD. Por exemplo, no nome de domínio exemplo.com, o TLD é com (ou COM, visto que nos TLDs a capitalização é ignorada).

6. Descentralização da Administração do DNS

A descentralização da administração do DNS é obtida através do conceito de delegação.

7. Classificação dos Servidores de Nomes no DNS

As máquinas chamadas servidores de nome de domínio permitem estabelecer a correspondência entre o nome de domínio e o endereço IP das máquinas de uma rede.

• Cada domínio possui um servidor de nomes de domínios, chamado "servidor de nomes primário" (Primary domain name server), bem como um servidor de nomes secundário (secondary domain name server), permitindo substituir o servidor de nomes primário no caso de indisponibilidade.

Cada servidor de nome está declarado num servidor de nome de domínio de nível imediatamente superior, o que permite implicitamente uma delegação de autoridade sobre os domínios. O sistema de nome é uma arquitetura distribuída, onde cada entidade é responsável pela gestão do seu nome de domínio. Não existe, por conseguinte, um organismo encarregue da gestão do conjunto dos nomes de domínios.

8. Processo TTL do DNS

Quando as informações são gravadas no cache do servidor DNS, um parâmetro chamado Time-To-Live (TTL) é associado com cada informação. Este parâmetro determina quanto tempo a informação será mantida no cache até ser descartada. O parâmetro TTL é utilizado para que as informações do cache não se tornem desatualizadas e para minimizar a possibilidade de envio de informações desatualizadas em resposta às consultas dos clientes. O valor padrão do parâmetro TTL é 3600 segundos (uma hora). Este parâmetro pode ser configurado pelo administrador do DNS.

9. O que são os RRs no DNS?

Um banco de dados DNS consiste em um ou mais arquivos de zona usados pelo servidor DNS. Cada zona mantém um conjunto de registros de recursos estruturados, os quais recebem suporte do serviço do Servidor DNS.

10. Processo de Resolução de Nomes no DNS

O servidor de nomes do cliente verifica que www.tantofaz.com não faz parte do seu domínio e interroga o servidor de nomes da raiz. Este descobre o endereço IP de www.tantofaz.com, mas tem uma referência para o servidor de nomes do subdomínio com, que devolve ao servidor de nomes. Este pode então, interrogar o servidor de nomes de com sobre o endereço IP de www.tantofaz.com e obter, assim, uma referência para o servidor de nomes de tantofaz.com que devolve ao servidor de nomes local. Este interroga, finalmente, o servidor de tantofaz.com que pode resolver o endereço pretendido. Termina assim o processo de resolução e o servidor de nomes local devolve ao cliente o endereço IP correspondente ao nome solicitado.

11. Processo de Resolução Reversa do DNS

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12. Formação do Endereçamento IPv4

Para o IP versão 4, cada host TCP/IP é identificado por um endereço IP lógico. O endereço IP é um endereço de camada de Rede e não depende do endereço de camada de Vínculo de Dados (como um endereço MAC de um adaptador de rede).

É necessário um endereço IP exclusivo para cada host e componentes de rede que se comunicam usando TCP/IP, que pode ser atribuído manualmente ou usando o protocolo DHCP.

O endereço IP identifica um local do sistema na rede da mesma forma que um endereço de rua identifica uma casa em um quarteirão da cidade. Assim como um endereço de rua deve identificar uma residência exclusiva, um endereço IP deve ser um identificador global exclusivo para a rede e ter um formato uniforme.

13. Diferença Básica entre IPv4 e IPv6

IPv4 utiliza um endereço de 32 bits e IPv6 utiliza um endereço de 128 bits.

14. Classes de Endereços IPv4

Os endereços IP são divididos em cinco classes: A, B, C, D e E. Estudaremos apenas as classes A, B e C, pois a classe D é reservada para Broadcast e a classe E para futuras utilizações. O que define a classe é o primeiro octeto (ou seja, os oito primeiros bits).

15. Desvantagens do Endereçamento Classful

As desvantagens incluem:

• Muita perda de endereço, já que nem todos são efetivamente usados.
• Redução da flexibilidade da rede, limitando o número de sub-redes físicas.
• Impõe sub-redes físicas com quantidades semelhantes de estações.

16. Endereço de Loopback

Um loopback é um canal de comunicação com apenas um ponto final. Qualquer mensagem transmitida por meio de tal canal é imediatamente recebida pelo mesmo canal.

17. Endereço de Broadcast

Em redes de computadores, um endereço de broadcast é um endereço de rede que permite que a informação seja enviada para todos os nós de uma rede, em vez de um hospedeiro específico. É usado para amplificar ataques Distributed Denial of Service.

18. Endereço de Multicast

Multicast é a entrega de informação para múltiplos destinatários simultaneamente, usando a estratégia mais eficiente onde as mensagens só passam por um link uma única vez e somente são duplicadas quando o link para os destinatários se divide em duas direções. Em comparação com o Multicast, a entrega simples ponto-a-ponto é chamada de Unicast, e a entrega para todos os pontos de uma rede chama-se Broadcast.