Sistemas de resolución de nombres y NetBIOS

Sistemas de Resolución de Nombres

• Los usuarios conocen el nombre de un host, pero no su dirección IP, por lo que se necesita un mecanismo para obtener la dirección IP a partir del nombre.
• Las redes pequeñas pueden mantener una tabla centralizada de nombres a direcciones, copiada periódicamente por los PCs de la red.
• El DNS (Sistema de Nombres de Dominio) se creó para rastrear nombres y direcciones en Internet.
• Las bases de datos DNS ofrecen servicios de conversión de nombre a dirección.
• El protocolo DNS se utiliza para los sistemas operativos Windows y para almacenar la base de datos del Directorio Activo.
• Antiguamente, los sistemas Windows utilizaban NetBIOS.

NetBIOS

• NetBIOS asocia un nombre lógico de 16 caracteres a la dirección física de cada tarjeta de red, permitiendo asignar 254 nombres a la vez.
• Los nombres NetBIOS pueden ser individuales (para una única máquina) o de grupo (mensajes a varios nodos sin conexión).
• El espacio de nombres NetBIOS es plano, lo que significa que los nombres solo se utilizan una vez dentro de una red.
• Los nombres se registran dinámicamente al iniciar equipos, servicios o sesiones de usuarios.
• El archivo Lmhosts asiste en la resolución de nombres NetBIOS en equipos que no responden a difusiones, conteniendo asignaciones entre nombres NetBIOS e IPs.
• NetBIOS registra nombres con peticiones de registro (name registation request), normalmente mediante difusión, verificando su existencia.
• Si el nombre existe, devuelve un índice; si otro host está registrado, responde con un mensaje negativo (negative name registration response), causando un error de inicialización.
• NetBIOS se basa en mensajes de difusión que no se transmiten en entornos enrutados.
• WINS fue creado para solucionar los problemas que ocasiona la resolución de nombres NetBIOS en entornos con rutas.

WINS

• WINS (Servicio de nombres Internet de Windows) ofrece una base de datos distribuida para registrar y consultar asignaciones dinámicas de nombres NetBIOS a direcciones IP.
• WINS simplifica la administración del espacio de nombres NetBIOS en redes TCP/IP, registrando todos los nombres en un servidor WINS.
• El servidor WINS responde a peticiones de resolución de nombres en direcciones IP.
• La redundancia y el reparto de carga se mantienen con varios servidores WINS que duplican sus bases de datos.
• Cada nombre tiene una entrada en la base de datos, propiedad del servidor WINS con el que se registra, y se duplica en otros servidores WINS.
• WINS permite el registro de nombres estáticos para servidores con sistemas operativos que no registran nombres dinámicamente.
• WINS distingue entre entradas dinámicas y estáticas, tratándolas de forma diferente.

Ventajas de WINS sobre NetBIOS

• Base de datos dinámica (nombre a dirección) para registro y resolución.
• Administración centralizada de la base de datos, reduciendo la necesidad de administrar archivos Lmhosts.
• Reducción del tráfico de difusión NetBIOS, permitiendo consultas directas a servidores WINS.
• Resolución de nombres NetBIOS en sistemas encaminados, permitiendo consultas a servidores WINS para sistemas remotos.

DNS

• DNS es una base de datos distribuida que almacena nombres y direcciones de Internet en servidores de todo el mundo.
• Cada organización con un nombre de dominio es responsable del funcionamiento y mantenimiento de sus servidores DNS.
• Duplicar la información en servidores secundarios es útil para la traducción de nombre a dirección
• Permite delegar la asignación de nombres y direcciones a un responsable de una red particular.
• Permite que los nombres reflejen la estructura lógica de una organización
• Asigna direcciones que reflejan la topología lógica de la red de la organización.
• A los servidores se les suele dar nombres que sean fáciles de localizar.

Funciones de DNS

• Las Funciones de DNS además de la resolución de nombres, el DNS se utiliza para:
• Resolución inversa de direcciones.
• Resolución de servidores de correo.
• Obtención de claves públicas de cifrado asimétrico y validación de envío de e-mails.

Terminología

• Hostname: es una sola palabra formada por letras, números y guiones.
• FQDN (Fully Qualified Domain Name): nombre completo de un host.
• Domain Name: sucesión de nombres concatenados por puntos.
• TLD (Top Level Domains): dominios de nivel superior (ej. com, org, es).

Estructura Jerárquica de Nombres

• Cada organización tiene un nombre superior descriptivo.
• Las organizaciones puede elegir cualquier esquema de nombres que convenga.
• Se pueden asignar nombres de cualquier forma que sea administrativamente conveniente.
• Si se usa una estructura jerárquica de nombres resulta mas sencillo asegurarse de que todos los nombres sean únicos, a la vez que se delega el trabajo de administración de personal.
• En cada subdominio de cada departamento, habrá un administrador encargado de asignar nombres a las maquinas.
• La responsabilidad de asignar nombres diferentes dentro de cada departamento es del administrador de ese subdominio.
• Si el administrador de la red asigna diferente nombre de subdominio al departamento, todos los nombres de su red serán diferentes.
• Los organismos de registros aseguran que las organizaciones tengan un nombre único.
• Cada ordenador en el mundo puede tener nombre único.
• La asignación de un alias a un ordenador es indicativo de su función.

Relación entre zonas y servidores DNS

• Los servidores DNS usan el puerto 53 del UDP.
• El sistema está estructurado en forma de árbol.
• Cada nodo del árbol está compuesto de un grupo de servidores que se encargan de resolver un dominio.
• Un servidor puede delegar en otro a la autoridad sobre alguna de sus sub-zonas.
• Las subzonas se pueden almacenar, distribuir y replicar en otros servidores DNS.

Ventajas de la división en sub-zonas

• Delegar administración DNS.
• Dividir una zona de gran tamaño en zonas para distribuir las cargas de tráfico.
• Mejorar el rendimiento de la resolución de nombres
• Crear un entorno DNS con tolerancia a errores.
• Los servidores con autoridad sobre los TLD son llamados root server.
• El servidor DNS actúa como primario, secundario o esclavo sobre cada una de las zonas

Servidor DNS

• Primario: único/obligatorio en la zona.
• Secundario/esclavo: tendrá una copia completa de la zona.
• Maestro: transfiere la información de una zona DNS.
• Autoritativo: puede convertirse en maestro de una zona.

Proceso de resolución de nombres por un servidor

• El servidor de nombres inicial consulta a uno de los servidores raíz cuya dirección IP reconoce previamente.
• Éste devuelve el nombre del servidor a quien se le ha delegado la sub-zona.
• El servidor inicial interroga al nuevo servidor, un proceso que se repite nuevamente a partir del punto 2 si es que se trata de una sub-zona delegada.
• El servidor resuelve el nombre y devuelve la dirección IP obtenida.
• Para disminuir el tráfico, el servidor almacena temporalmente las respuestas en caché, configurándose en los servidores y enviándosele al solicitante junto con el resultado de la consulta.

Clientes DNS

• Un programa cliente capaz de consultar información en el Sistema de nombres de domino es una resolución TCP/IP.
• Un resolutor trabaja discretamente en segundo plano y los usuarios ni siquiera lo notan.
• En sistemas Linux existen resolv.conf y nsswitch.conf que contiene datos sobre cómo obtener información.
• /etc/nsswitch.conf contiene el orden en que el sistema consultará a distintos orígenes, incluyendo la resolución de nombres.
• /etc/resolv.conf coordina información sobre cómo los servidores BIND son utilizados.
• La respuesta del primer servidor de nombres tanto para Linux y Windows, es la válida a la resolutución por IP o negativa.
• Una vez que un resolutor resuelve un nombre, lo almacena temporalmente en una unidad de memoria caché.
• El software más utilizado en los servidores de nombres de Internet es BIND (Berkeley Internet Name Domain).

Ficheros de zona

• La forma en que se almacenan los datos del DNS depende del software servidor utilizado.
• Los datos de la gran mayoría se guardan como texto.

Tipos de entradas

• Comentarios: comienzan por un (;) punto y coma, y se coloca al final de la entrada o línea nueva.
• Directivas:comienzan con ($) y controlan la forma en la que se procesa el fichero de zona.
• Registros de recursos: definen las características o la identidades de la zona.
• $TTL define el valor del campo TTL para la zona.
• $ORIGIN define el dominio de la zona.
• Los registros de los campos de un registro de recursos se separan por espacios o tabulaciones.
• Si se omiten los valores de nombre o clase, por defecto son los últimos que se hayan indicado con anterioridad.
• El registro de recursos en ficheros de zona principalmente son SOA, NS, A, AAAA, CNAME, MX, TXT, PTR, SPF.

Resolución Inversa

• Para asociar direcciones IP a nombres, de forma inversa.
• Cuando se utiliza el fichero hosts, la resolución se realiza de manera simple.
• En el caso del in-addr.arpa contiene las direcciones IP de todos los sistemas.
• Para asegurar el envió de correo se realizan registros de Tipo MX en el Servidor de DNS.
• El procedimiento general de correo es, escribir el correo y es el servidor de correo quien realiza el envío.

DNSSEC

• Para hacer de la DNS un servidor seguro, existe un mecanismo que firme la información que recimos, asegurando que este es quien dice ser sin modificaciones.

Tipos de registros son

• RRSIG
• DNSKEY
• DS
• NSEC
• NSEC3
• NSEC3PARAM
• Cuando se usa DNSSEC, cada respuesta que envía el servidor correspondiente a una solicitud, va acompañada de un registraro adicional de tipo RRSIG, que corresponde con la firma concreta.