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インターネッツの繋がるしくみ(DNS編) #sa_study
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Shinichiro Yoshida
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第6回スタジオ・アルカナ社内勉強会のスライドです。 インターネッツの繋がる仕組みの中からDNSに絞ってゆるやかに。
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1.
インターネッツの繋がるしくみ (DNS編) スタジオ・アルカナ 吉田 紳一郎 2016/04/07(木) SA
Study #6
2.
(免責事項) 全体を通して悪ふざけが 混じっているように感じる 方もいるかもしれませんが 意識は低めでお願いします
3.
(免責事項) DNSとHTTPについてお話しする 予定でしたが準備時間の不足の 影響でDNSの話のみとなりますが どうかお許しくださいますよう ご理解ご協力をお願い申しあげます
4.
前回の勉強会のおさらい
5.
http://www.slideshare.net/yossy222/tcpip-sastudy
6.
Webブラウザ Webサーバー なにかすごそうなもの
7.
Webブラウザ Webサーバー こんな仕組みで 繋がっていたのです LANケーブル 無線LAN電波 Ethernet IP TCP
8.
データリンク層 ネットワーク層 トランスポート層 アプリケーション層 インターネッツの繋がるしくみ (TCP/IP編) 物理層 プレゼンテーション層 セッション層 インターネッツの繋がるしくみ (DNS編) 今日はここ インターネッツの繋がるしくみ (物理層編)
9.
インターネッツのコンピュータが IPアドレスを頼りにして 繋がる仕組みは なんとなくわかりました。
10.
あ、
11.
ハッシュタグは #sa_study らしいです
12.
で、 ブラウザに入力するURLって IPアドレスじゃなくて ドメイン名を入力するけど、 どうなっているんだろう?
13.
“DNS” (Domain Name System)
14.
という仕組みが それを実現しているのだけど、 その前に…
15.
“Hostsファイル” について触れてみましょう。
16.
インターネットは DARPA(アメリカ国防高等研究計画局) で生まれた技術。 という話を前回しました。
17.
インターネットは DARPAで研究開発された ARPAnetという技術が 起源になっています。 まだTCP/IPもない時代です。
18.
IPアドレスは数字の羅列。 だから、人間には理解しにくい。 人間にわかりやすい名前で コンピュータに接続したい。
19.
なので、 ホスト名とIPアドレスの対応を 記述したファイルを用意することで 解決していました。 そして、それを 全ての端末に配布していました。
20.
“HOSTS.TXT” 127.0.0.1 localhost 192.168.33.10 vccw1.dev 192.168.33.11
vccw2.dev こんなかんじ。
21.
“HOSTS.TXT” 127.0.0.1 localhost 192.168.33.10 vccw1.dev 192.168.33.11
vccw2.dev これを全端末に配布していた。
22.
“HOSTS.TXT” 127.0.0.1 localhost 192.168.33.10 vccw1.dev 192.168.33.11
vccw2.dev /etc/hostsファイルは これの名残りなのです。
23.
でも、 全ての端末に配布するなんて めんどくさい!
24.
そこで “DNS” (Domain Name System)
25.
Hostsファイルで管理していた ホスト名とIPアドレスの対応を ネームサーバーに集約。
26.
各コンピューターは、 ネームサーバーに問い合わせを することで ホスト名とIPアドレスの対応を 知ることができる。
27.
パソコン ネームサーバー 127.0.0.1 localhost 192.168.33.10 vccw1.dev 192.168.33.11
vccw2.dev ① vccw1.dev のIPアドレス教えてください! ② 192.168.22.10 だが!
28.
でも、 一つのネームサーバーだけだと 数が増えると負荷に耐えられない
29.
なので、 DNSではサーバーを分散できる 仕組みになっています
30.
具体的にどういう仕組み?
31.
DNSでは、 ホスト名が“.”で区切られた 階層構造になっています。 www.s-arcana.co.jp
32.
この区切られた階層ごとに ネームサーバーを用意することで 処理の分散が実現されています。 www.s-arcana.co.jp それぞれネームサーバーがある。
33.
具体的にどういうことかというと…
34.
最上位にルートサーバーという ネームサーバーがあります。 これは世界に13システム存在します。 ルートサーバー
35.
ルートサーバーでは、 comドメインやjpドメインのような トップレベルドメインを管理している ネームサーバーの一覧を持っています ルートサーバー comドメイン ネームサーバー jpドメイン ネームサーバー
36.
Jpドメインサーバーでは、 coドメインやneドメインのような さらに下位のドメインを管理している ネームサーバーの一覧を持っています comドメイン ネームサーバー jpドメイン ネームサーバー coドメイン ネームサーバー neドメイン ネームサーバー
37.
ルートサーバー comドメイン ネームサーバー jpドメイン ネームサーバー coドメイン ネームサーバー neドメイン ネームサーバー s-arcanaドメイン ネームサーバー
38.
このように、ドメインと呼ばれる 単位の階層構造を取り入れることで データ分散されるようになっています
39.
じゃあ、 実際にどういう流れでドメイン名を 問い合わせているの?
40.
「DNSサーバに問い合わせを 行うためのサーバ」 を用意して、 そのサーバーを指定します
41.
C:Userss.yoshida>ipconfig /all Wireless LAN
adapter ワイヤレス ネットワーク接続: 接続固有の DNS サフィックス . . . : 説明. . . . . . . . . . . . . . . : Broadcom 802.11n ネットワーク アダプタ 物理アドレス. . . . . . . . . . . : B8-F6-B1-10-A1-93 DHCP 有効 . . . . . . . . . . . . : はい 自動構成有効. . . . . . . . . . . : はい リンクローカル IPv6 アドレス. . . . : fe80::6d5e:67ef:fb48:bb1b%11(優先) IPv4 アドレス . . . . . . . . . . : 192.168.1.122(優先) サブネット マスク . . . . . . . . : 255.255.255.0 リース取得. . . . . . . . . . . . : 2016年4月6日 18:06:08 リースの有効期限. . . . . . . . . : 2016年4月9日 18:06:21 デフォルト ゲートウェイ . . . . . : 192.168.1.1 DHCP サーバー . . . . . . . . . . : 192.168.1.1 DHCPv6 IAID . . . . . . . . . . . : 247002801 DHCPv6 クライアント DUID. . . . . . . . : 00-01-00-01-17-BB-F6-26-B8-F6-B1-10-A1-93 DNS サーバー. . . . . . . . . . . : 192.168.1.1 210.145.254.169 125.170.93.233 NetBIOS over TCP/IP . . . . . . . : 有効 これ
42.
たいていの場合、 通信事業者と契約した時点で、 DNSサーバーが決まります。 そして、ルーターに設定。
43.
これ
44.
Google Public DNS のように公開されている DNSサーバーもあります。 https://developers.google.com/speed/public-dns/
45.
では、 「DNSサーバに問い合わせを 行うためのサーバ」は、 どんな流れで名前解決するのか。
46.
ルートサーバー jpドメイン ネームサーバー coドメイン ネームサーバー s-arcanaドメイン ネームサーバー wwwドメイン ネームサーバー DNS 問合せ サーバ www.s-arcana.co.jpのIP教えて! jpサーバに聞いて!
47.
ルートサーバー jpドメイン ネームサーバー coドメイン ネームサーバー s-arcanaドメイン ネームサーバー wwwドメイン ネームサーバー DNS 問合せ サーバ www.s-arcana.co.jpのIP教えて! jpサーバに聞いて! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! co.jpサーバに聞いて!
48.
ルートサーバー jpドメイン ネームサーバー coドメイン ネームサーバー s-arcanaドメイン ネームサーバー wwwドメイン ネームサーバー DNS 問合せ サーバ www.s-arcana.co.jpのIP教えて! jpサーバに聞いて! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! co.jpサーバに聞いて! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! s-arcana.co.jpサーバに聞いて!
49.
ルートサーバー jpドメイン ネームサーバー coドメイン ネームサーバー s-arcanaドメイン ネームサーバー wwwドメイン ネームサーバー DNS 問合せ サーバ www.s-arcana.co.jpのIP教えて! jpサーバに聞いて! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! co.jpサーバに聞いて! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! s-arcana.co.jpサーバに聞いて! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! 133.242.181.25 ダヨ!
50.
DNS 問合せ サーバ www.s-arcana.co.jpのIPは! 133.242.181.25 ダ! 名前解決したドメインは しばらくキャッシュされます。 ※TTL(Time To
Live)による
51.
DNS 問合せ サーバ www.s-arcana.co.jpのIPは! 133.242.181.25 ダ! www.s-arcana.co.jpのIP教えて! 133.242.181.25 ダヨ! パソコン
52.
という感じで、 ドメイン名からIPアドレスは DNSという仕組みによって 解決できるようになっています。
53.
ゾーン情報とリソースレコード
54.
DNSサーバーでは、ドメインを 「ゾーン」 という単位で管理します。
55.
ゾーン s-arcana.co.jp ゾーン svgn.biz ゾーン s-arcana.com
56.
各ゾーンでは、 「リソースレコード」 と呼ばれる単位で IPアドレス等を管理します。 これはネームサーバーの 管理者が更新します。
57.
ゾーン s-arcana.co.jp リソースレコード 名前 タイプ 値
TTL s-arcana.co.jp. SOA ns.example.net. hostmaster.example.com. 1 7200 900 1209600 86400 900 s-arcana.co.jp. MX 10 aspmx.l.google.com. 300 s-arcana.co.jp. A 133.242.181.25 300 www.s-arcana.co.jp. CNAME s-arcana.co.jp. 300 s-arcana.co.jp. NS ns-1439.awsdns-51.org. 172800
58.
名前 タイプ 値
TTL s-arcana.co.jp. SOA ns.example.net. hostmaster.example.com. 1 7200 900 1209600 86400 900 s-arcana.co.jp. MX 10 aspmx.l.google.com. 300 s-arcana.co.jp. A 133.242.181.25 300 www.s-arcana.co.jp. CNAME s-arcana.co.jp. 300 s-arcana.co.jp. NS ns-1439.awsdns-51.org. 172800
59.
名前 タイプ 値
TTL s-arcana.co.jp. SOA ns.example.net. hostmaster.example.com. 1 7200 900 1209600 86400 900 s-arcana.co.jp. MX 10 aspmx.l.google.com. 300 s-arcana.co.jp. A 133.242.181.25 300 www.s-arcana.co.jp. CNAME s-arcana.co.jp. 300 s-arcana.co.jp. NS ns-1439.awsdns-51.org. 172800 (Start of authority) ゾーンの権威ドメインや シリアル番号など (Mail eXchange) メールサーバーの指定 (Address) IPアドレスの指定 (Canonical NAME) ドメインの別名を指定 (Name Server) ネームサーバーを指定
60.
名前 タイプ 値
TTL s-arcana.co.jp. SOA ns.example.net. hostmaster.example.com. 1 7200 900 1209600 86400 900 s-arcana.co.jp. MX 10 aspmx.l.google.com. 300 s-arcana.co.jp. A 133.242.181.25 300 www.s-arcana.co.jp. CNAME s-arcana.co.jp. 300 s-arcana.co.jp. NS ns-1439.awsdns-51.org. 172800 ドメイン⇒IPアドレス (よく使う) ドメイン⇒ドメイン (まあまあ使う)
61.
ネームサーバーの構築
62.
自分でサーバーを構築する場合 BINDというOSSがメジャー https://ja.wikipedia.org/wiki/BIND
63.
DNSサーバーがダウンすると ドメイン配下のサーバーのすべてに 接続ができなくなる
64.
プライマリ DNSサーバー セカンダリ DNSサーバー なので、冗長化する仕組みが必要。 自分で構築すると結構たいへん… DNS情報のデータ同期 サーバーの冗長化
65.
でも、いまはAWSの Route 53 というサービスで 簡単に運用できちゃいます https://aws.amazon.com/jp/route53/ ちなみに“53”という数字はDNSの使うポート番号
66.
67.
しかも安い。 クラウドばんざい。
68.
アルカナも、すべて Route 53で運用しています。
69.
digコマンド と nslookupコマンド
70.
DNSを確認するためのコマンド
71.
$ dig A
@(DNSサーバ) www.s-arcana.co.jp ; <<>> DiG 9.3.6-P1-RedHat-9.3.6-16.P1.el5_7.1 <<>> A @(DNSサーバ) www.s-arcana.co.jp ; (1 server found) ;; global options: printcmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 57012 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 2, AUTHORITY: 4, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;www.s-arcana.co.jp. IN A ;; ANSWER SECTION: www.s-arcana.co.jp. 300 IN CNAME s-arcana.co.jp. s-arcana.co.jp. 300 IN A 133.242.181.25 ;; AUTHORITY SECTION: s-arcana.co.jp. 86400 IN NS ns-1439.awsdns-51.org. s-arcana.co.jp. 86400 IN NS ns-733.awsdns-27.net. s-arcana.co.jp. 86400 IN NS ns-1819.awsdns-35.co.uk. s-arcana.co.jp. 86400 IN NS ns-37.awsdns-04.com. ;; Query time: 0 msec ;; SERVER: (DNSサーバ)#53((DNSサーバ)) ;; WHEN: Thu Apr 7 18:11:01 2016 ;; MSG SIZE rcvd: 205
72.
C:> nslookup -type=A
-timeout=5 www.s-arcana.co.jp (DNSサーバ) Server: (DNSサーバ) Address: (DNSサーバ)#53 Non-authoritative answer: www.s-arcana.co.jp canonical name = s-arcana.co.jp. Name: s-arcana.co.jp Address: 133.242.181.25
73.
というわけで、 なんとなくDNSのこと わかったかも…?
74.
さて、ここでテストです。
75.
TCP/IPネットワークでDNSが果たす役割はどれか。 PCやプリンタなどからのIPアドレス付与の要求に対し, サーバに登録してあるIPアドレスの中から使用されて いないIPアドレスを割り当てる。 サーバにあるプログラムを,サーバのIPアドレスを意識 することなく,プログラム名の指定だけで呼び出すよう にする。 社内のプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレス に変換し,インターネットへのアクセスを可能にする。 ドメイン名やホスト名などとIPアドレスとを対応付ける。 ア イ ウ エ (出典)基本情報技術者 平成26年春期 午前問31
76.
TCP/IPネットワークでDNSが果たす役割はどれか。 PCやプリンタなどからのIPアドレス付与の要求に対し, サーバに登録してあるIPアドレスの中から使用されて いないIPアドレスを割り当てる。 サーバにあるプログラムを,サーバのIPアドレスを意識 することなく,プログラム名の指定だけで呼び出すよう にする。 社内のプライベートIPアドレスをグローバルIPアドレス に変換し,インターネットへのアクセスを可能にする。 ドメイン名やホスト名などとIPアドレスとを対応付ける。 ア イ ウ エ (出典)基本情報技術者 平成26年春期 午前問31
77.
もう一問
78.
DNSに関する記述のうち,適切なものはどれか。 インターネット上のDNSサーバは階層化されており,ある名前の問合せ が解決できない場合は,上位のDNSサーバに問い合わせて結果を得る ことができる。 セカンダリサーバは,大規模なネットワークシステムにおいてプライマリ サーバの負荷を軽減するために用いられ,プライマリサーバとは異なる 内容のデータベースを保持している。 ネームリゾルバは,クライアントからの要求に対し,データベースを使用し てドメイン名,ホスト名に対応するIPアドレスを返すプログラムである。 リソースレコードにはそのレコードの型や通常使われる標準名,IPアドレ スなどが保持されており,DNSサーバの構築時に登録され,更新すること ができない。 ア イ ウ エ (出典)ソフトウェア開発技術者 平成20年春期 午前問54
79.
DNSに関する記述のうち,適切なものはどれか。 インターネット上のDNSサーバは階層化されており,ある名前の問合せ が解決できない場合は,上位のDNSサーバに問い合わせて結果を得る ことができる。 セカンダリサーバは,大規模なネットワークシステムにおいてプライマリ サーバの負荷を軽減するために用いられ,プライマリサーバとは異なる 内容のデータベースを保持している。 ネームリゾルバは,クライアントからの要求に対し,データベースを使用し てドメイン名,ホスト名に対応するIPアドレスを返すプログラムである。 リソースレコードにはそのレコードの型や通常使われる標準名,IPアドレ スなどが保持されており,DNSサーバの構築時に登録され,更新すること ができない。 ア イ ウ エ (出典)ソフトウェア開発技術者 平成20年春期 午前問54
80.
今日はここまで。
81.
データリンク層 ネットワーク層 トランスポート層 アプリケーション層 物理層 プレゼンテーション層 セッション層 インターネッツの繋がるしくみ (HTTP/HTTPS編) へつづく… かも…しれない…
82.
おしまい
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