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DNS (Domain Name System)

Les machines sur Internet s’identifient entres elles grâce à leur adresse IP (par exemple 216.32.74.52). Cependant il est humainement plus simple de retenir un nom comme www.yahoo.com, mais aussi la flexibilité de pouvoir changer la machine hébergeant les sites (donc changement d’adresse IP) sans avoir à changer leurs références.

Pour réaliser cette résolution entre nom et adresse IP, les serveurs DNS sont utilisés.

Si vous avez déjà utilisé un logiciel navigateur, client FTP ou autre application se connectant à Internet, vous aurez donc probablement utilisé un serveur DNS.

Le Système de Noms de Domaine (DNS) est, en réalité, un ensemble de protocoles et services qui permettent aux utilisateurs d'utiliser ces noms, au lieu d’avoir à se souvenir des adresses IP. Celle-ci est à la fonction la plus connue du protocole DNS : l’association de noms aux adresses IP.

Par exemple, si l’adresse IP du site FTP de arsys.fr était 217.76.128.4, la plupart des gens utiliseraient ftp.arsys.fr pour s’y connecter et non pas l’adresse IP.

En plus d’être plus simple à mémoriser, le nom est plus fiable.
L’adresse numérique pourrait changer pour diverses raisons, mais le nom sera toujours disponible.

Avant l’implémentation du système DNS, l’utilisation des noms de machines s’effectuait via l’utilisation des fichiers ("HOSTS") qui contenaient une liste de noms et leurs adresses IP associées. Sur Internet, ce fichier était administré de manière centralisée (une seule machine stockée cette information), et chaque machine téléchargeait régulièrement la nouvelle version. Au fur et a mesure de la croissance du réseau, ce système a montré ces limites, tant en termes de charge que de cohérence. Ainsi, fut imaginé un système d’annuaire distribué et redondant, le DNS.

La structure

Un système de noms de domaine (DNS) dispose d’une base de données de noms distribuée.

Les noms de la base de données DNS établissent une arborescence logique, connue comme l'espace de nommage.
Chaque nœud ou domaine de l’espace de nommage dispose d’un nom et peut contenir des sous-domaines.
Les domaines et sous-domaines se regroupent par zones pour permettre l’administration distribuée de l’espace de nommage (les zones détaillées ci-dessous).
Le nom du domaine identifie la position de celui-ci sur l’arborescence logique du DNS, en séparant chaque branche de l’arbre par un point, possédant un nom unique de 63 caractères au plus.

Sur la figure suivante, sont affichés divers domaines, où se trouve Mondomaine, et un hôte appelé host, à l’intérieur du domaine mondomaine.com. Si quelqu’un désire contacter avec ce host, il devra alors utiliser le nom complet host.mondomaine.com. On parle alors de nom totalement qualifié ou FQDN (Fully Qualified Domain Name).

Serveurs DNS et Internet

Le Centre d’Information du Réseau Internet (Internet Network Information Center) administre la racine de la base de données DNS sur Internet. Les domaines supérieurs sont attribués à des organisations et pays. Ces noms de domaine respectent un standard international. Pour les pays une abréviation de 2 et 3 lettres est utilisé, plusieurs abréviations ont été réservés pour être utilisées par diverses organisations, comme celles-ci-dessous:

Nom domaine DNS	Type d'organisation

.com	Commercial (par exemple, microsoft.com pour Microsoft)

.edu	Education (par exemple, mit.edu pour l’université du Massachussets Institute of Technologyducacional

.org	Organisations non commerciales

Domaines

Chaque nœud de l’arbre d’une base de données DNS, ainsi que tous les nœuds s’y détachant, s’appellent domaine.

Les domaines peuvent contenir des host (machines) et d’autres domaines (sous-domaines).
Par exemple, le domaine Mondomaine (mondomaine.com), peut contenir à la fois des machines, comme host.mondomaine.com et des sous-domaines comme subdom.mondomaine.com, qui peut à son tour contenir un host, comme par exemple host.subdom.mondomaine.com.
En règle générale, les noms de host et de domaine ont des restrictions sur certains caractères. Seul les caractères suivants sont autorisés 'a-z', 'A-Z', '0-9', y '-'.

Serveurs de noms

Les serveurs DNS stockent l’information concernant l’espace de nommage du domaine, ils sont appelés serveurs de noms.

Les serveurs de noms sont normalement autoritaires d’une ou plusieurs zones (la zone correspond à un fichier physique qui stocke les registres de la base de données d’une partie de l’espace de nommage DNS).
Le serveur de nom est dit autoritaire sur ces zones.
Lors de la configuration d’un serveur DNS (voir ci-dessous le registre 'NS'), il faut préciser quels sont les serveurs DNS suivant pour le nom de domaine.

Serveurs de noms primaires et secondaires

Un serveur de noms primaire est un serveur de noms qui obtient les données de ses zones de fichiers locaux. Les changements sur une zone, comme l’ajout de domaines, s’effectuent sur le serveur primaire.

Un serveur de noms secondaire obtient les données de ses zones d’un autre serveur de nom du Réseau qui a l’autorité sur cette zone (normalement un serveur de nom principal. Cet échange de données entre zones (c'est-à-dire, le fichier de la base de données) sur le réseau est appelé transfert de zone.

La raison fondamentale de l’existence d’un serveur de nom secondaire est de disposer de redondance. Il faut au moins deux serveurs de noms DNS pour desservir une zone, un primaire et au moins un secondaire, en cas de problème, l’un des deux pourra répondre aux requêtes sur les noms.

Le processus de résolution de noms, les serveurs de noms stockent dans un cache les réponses obtenues hors de leurs zones pour éviter des temps de résolution trop long sur des réponses identiques. Durant ce processus, une recherche est effectuée sur la hiérarchie des nœuds DNS jusqu'à trouver la résolution de la requête. Il existe une durée de vie (TTL) qui est spécifiée durant l’échange de données entre les serveurs de noms, celle-ci définit le temps durant lequel seront stockées ces données. Évidement, plus ce temps sera court, plus la charge du serveur sera élevée, cependant les données du domaine seront plus fiables.

Les fichiers du DNS

Jusqu’à présent nous avons décrit la terminologie et le fonctionnement général du système DNS. Nous allons voir brièvement la structure d’un fichier de zone à l’intérieur d’un serveur de noms

Un fichier de base de données du serveur de noms (ou fichier DNS) est un 'fichier de zone' contenant les registres (lignes du fichier) de la section responsables de l’autorité de la zone. C’est un fichier contenant les données pour pouvoir résoudre les consultations de noms associées au domaine en adresses IP.

Ci-dessous une liste de certains de ces registres, pour avoir un format générique du fichier de zone DNS:

Registre SOA

Le premier registre de tout fichier de zone est le registre SOA. Ce registre est formé par une série de paramètres à prendres en compte.

host origine: Le host qui contient le fichier.
Adresse email de contact: L’adresse de courrier électronique sur Internet de la personne responsable du fichier de zone de ce domaine. N’oubliez pas, au lieu d’écrire le symbole '@' sur l’adresse de courrier électronique, il faudra le remplacer par un point à l’intérieur du fichier de zone.
Numéro de série: Un numéro arbitraire qui devra être incrémenté chaque fois que le contenu du fichier de zone change, ce qui permet aux serveurs de noms de savoir quand le fichier doit être rechargé.
Rafraîchir: Fréquence (en secondes) appliquée aux serveurs de noms de domaine secondaires pour vérifier la justesse de leurs informations.
Réesayer: Fréquence (en secondes) pour un serveur secondaire pour réessayer un transfert de zone si le dernier n’a pu aboutir.
Expire: Durée de validité des données sur un serveur secondaire avant qu’elles ne soient rafraîchies.
Durée de validité (Time To Live TTL): Durée de validité d’une donnée, prise en compte par un autre serveur de noms qui la duplique.

Pour qu’un registre soit inclus dans le fichier de zone, les sauts de lignes devront être mis entre parenthèse.

Dans un fichier de zone, le symbole '@' représente le domaine racine de la zone.

Exemple:

1; numéro de série
10800; rafraichir [3 heures]
3602; réessayer [1 heure]
604800; expire [7 jours]
86400; durée de validité [1 jour]

Registre NS

Le Registre NS (Name Server ou Serveur de Noms) précise le nom du serveur de noms primaire pour la zone du domaine, permettant au autres serveur de consulter les noms de domaine.

Voici son format:

domaine IN NS nomserveurhost

Exemples:

@ IN NS ns3.serveursdns.net.
@ IN NS ns4.serveursdns.net.

Registre MX

Le Registre de gestion du courrier (Mail eXchange) indique quel host gère le courrier de ce domaine.

S'il existe plusieurs registres MX, la résolution du nom essaiera de contacter les serveurs de courrier dans un ordre de préférence, premièrement par les valeurs inférieures (priorité maximum) jusqu’aux valeurs supérieures (priorité minimum). .

Voici son format:

domaine IN MX preférence serveurcourrierhost

En utilisant les registres d’exemple, le courrier envoyé à test@mondomaine.com est envoyé premièrement à test@serveurcourrier0.mondomaine.com, si celui est disponible, et ensuite à test@serveurcourrier1.mondomaine.com si serveurcourrier0 est hors service.

Exemples:

@ IN MX 10 serveurcourrier0
@ IN MX 20 serveurcourrier1

La valeur serveurcourrierhost doit être précisée via un nom et non une adresse IP.

Registre A

Un Registre d’adresse A (Address) permet d’associer des noms d’hôtes à une adresse IP à l’intérieur d’une zone. Ce sont les registres qui composent la grande majorité du fichier de zone.

Voici son format:

nomhost IN A adresseIPduhost

Exemples:

machine1 IN A 157.55.201.143
nomserveur2 IN A 157.55.200.2

Le Registre CNAME

Ces registres aussi appelés alias, sont connus comme registres de "noms canoniques" (CNAME ou Canonical Name).

La fonction principale de ceux-ci est d’utiliser plus d’un nom pour pointer sur un même host. Ceci simplifie les opérations d’hébergement d’un serveur FTP et un serveur web sur la même machine.

Voici son format:

nomaliashost IN CNAME nomhost

Exemple:

Imaginez que www.mondomaine.com et que ftp.mondomaine.com se trouvent sur la même machine. Si tel est le cas, vous devrez alors avoir les entrées de registre suivantes dans votre fichier de zone:

serveurfichiers IN A 157.55.200.41
ftp IN CNAME serveurfichiers
www IN CNAME serveurfichiers

Conclusion et références

Ce guide de référence au service DNS a pour but de donner une vision globale sur son fonctionnement, présentant le processus de résolution des noms en adresses IP.

Pour plus d’information sur le système DNS, vous pouvez consulter: