DNS Dynamic Updates

1. DNS Dynamic Updates Corso di reti di calcolatori e sicurezza a.a. 2005-2006 Prof. Stefano Bistarelli Irene Beccarini

2. Sommario 1. Il servizio DNS 2. L’aggiornamento dinamico: - Lato client - Messaggi d’aggiornamento - Lato server - Problemi 3.Considerazioni conclusive

3. Dns: Domain Name System • Database per convertire gli hostname in indirizzi IP • Immagazzinano record di risorse RR: correlazioni fra gli hostname e le informazioni associate. RR= (Name, Class, Type, TTL) NS Server dei nomi di una zona CN Nome Canonico MX Hostname del mailserver A Indirizzo Ip SOA ( Start of Authority ) Informazioni relative ad una zona

4. DNS ( Segue…) • Database gerarchico e distribuito • Suddiviso in zone: Zona= set di records = RRset • Ogni zona può essere composta dalle risorse di un intero dominio, di una parte o di un sottodominio.

5. DNS ( Segue…) • Ogni zona può avere 2 o più Name Servers. • Il server dei nomi che amministra una zona deve essere “autorizzato” per la zona che gli è stata assegnata e funziona da “Start of Authority” per quella zona. Name Server Primario: Gestisce le risorse di una zona per la quale è autoritativo. Ce ne può essere solo uno per zona. Server Autoritativi Name server Secondario: Ottiene i dati dal name server primario o da un altro name server secondario. Contiene una copia di sola lettura del database. Ci può essere più di un server secondario per zona.

6. Come si aggiornano le tabelle?!

7. Aggiornamento • Aggiornamento dinamico: • Permette l’aggiunta, l’eliminazione e la modifica di RR o RRset da una specifica zona mediante uno scambio di messaggi DNS tra un Client DNS e un Server DNS; • Riduce la necessità di gestione manuale dei record di zona, specialmente per i client che vengono utilizzati in sedi diverse e che utilizzano il DHCP per ottenere un indirizzo IP; • Rfc 2136. Aggiornamento statico: i contenuti di ciascun DNS sono configurati da un file di configurazione creato da un responsabile del sistema

8. Aggiornamento dinamico • Viene richiesto generalmente quando: • Un indirizzo IP o un nome DNS viene aggiunto, rimosso o modificato; • Viene attribuito un indirizzo IP tramite DHCP; • Il lease di un indirizzo IP di una connessione istallata viene modificato o rinnovato dal server DHCP; Porta 53 Update Request Client DNS Server DNS Response

9. Lato Client Server DNS locale Client DNS • Il servizio client invia una domanda di tipo Origine di Autorità utilizzando il nome di dominio del computer. • Il server DNS locale risponde alla query fornendo il record SOA nel quale il client troverà il DNS primario. Querytype = SOA SOA Response Request Update • Il client DNS invia una richiesta d’aggiornamento al server primario. Non ci sono problemi se l’aggiornamento riesce. A volte, però, per alcuni richiedenti, il DNS primario non è raggiungibile a causa di firewalls o particolari partizioni della rete. Server DNS primario

10. Lato Client (segue…) Server DNS locale Client DNS • Il client invia una nuova richiesta di tipo NS per conoscere i server DNS relativi alla zona specificata nel SOA. Ne riceve un elenco. Querytype = NS Servers DNS Server DNS autoritativo Client DNS • Il client invia la richiesta d’aggiornamento al primo server autoritativo della lista. In caso neanche questo risponda riproverà con tutti gli altri server dell’elenco. Update Request

11. Lato Client (segue…) Server Primario Server DNS autoritativo Server DNS autoritativo Update Request Update Request Response Response Response • Il server autoritativo contattato forwarderà la richiesta al server primario tramite eventualmente altri server autoritativi secondari e rimanderà indietro la risposta al richiedente, passando per tutti i server intermedi intervenuti.

12. … Bugia !!! Per i client in cui è in esecuzione un sistema operativo che utilizza il DHCP per ottenere il proprio indirizzo IP, il processo è diverso! Sarà il Client DHCP, non il Client DSN, ad inviare le richieste d’aggiornamento e a compiere tutte le operazioni precedenti. Richiesta IP Server DHCP Client DHCP Indirizzo IP Update IP Server DNS

13. Dns Update Messages Header Specifica che il msg è un’aggiornamento Zone Specifica la zona da aggiornare Prerequisite Records che devono essere presenti Records da aggiungere, eliminare o modificare Update Additional Data Dati aggiuntivi Sezione Dati Addizionali Contiene: - i records che sono collegati alla fase d’aggiornamento; - i records collegati a quelli che devono essere aggiunti.

14. Intestazione ID Del client che genera la richiesta di update QR OpCode Z RCode 0 -richiesta 1 -risposta QR ZoCount PrCount OpCode 5 -aggiornamento UpCount Z 0 -riservato a un uso futuro AdCount RCode Codice di risposta ZoCount: #RR sezione Zona PrCount: #RR sezione Prerequisiti UpCount: #RR sezione Update AdCount: #RR sezione Dati Addizionali

15. Sezione Zona • Definisce la zona dei record che devono essere aggiornati tramite un unico record dai campi ( Zname, Ztype, Zclass ); • Tutti i record che devono essere aggiornati devono appartenere alla stessa zona. Sezione Prerequisiti • Contiene i prerequisiti che devono essere soddisfatti per poter procedere all’aggiornamento. Può essere richiesto che: -esista o non esista un particolare RRset; - la zona in questione contenga o meno altri dati.

16. Sezione Aggiornamento • Contiene i record da aggiungere o eliminare dalla zona • Sono possibili 4 operazioni: Delete an RR: elimina i records indicati Add to an RRset : aggiunge il nuovo record ad una zona Delete an RRset : elimina tutti i record della zona i cui nome e tipo sono quelli del record indicato in questa sezione Delete all Rrset from a name: elimina tutte i record della zona con lo stesso nome del record inserito in questa sezione

17. Lato server Client DNS Update request NOTIMP 1.Analisi OpCode: If OpCode = non valido o non implementato return NOTIMP Server

18. Lato Server (segue…) FORMERR (format error) 2. Controllo Sezione Zona: If (zcount != 1 || ztype = SOA) return (FORMERR) return (NOTAUTH) if (zone-type(zname, zclass) = = Slave) return forward( ) if (zone-type(zname, zclass) = =Master) return update( ) NOTAUTH (non autorizzato) La zona da aggiornare deve essere una zona d’autorità. Deve essere nelle zone d’autorità del server che ha ricevuto la richiesta. - se è un NS secondario passa la richiesta al NSprimario; - se è l’NS primario procede all’aggiornamento.

19. Lato Server (segue…) Server Primario 3. Analisi Sezione Prerequisiti: Tutti i prerequisiti devono essere soddisfatti dallo stato corrente della zona. FORMERR (errori formali) I nomi dei record non sono entro la zona che deve essere aggiornata: si può far riferimento solo a record dentro la zona. NOTZONE Qualche nome che dovrebbe/non dovrebbe esistere non esiste/esiste NXDOMAIN/YXDOMAIN Qualche set che dovrebbe/non dovrebbe esistere non esiste/esiste NXRRSET/YXRRSET

20. Lato server (segue…) 4. Controllo permesso del richiedente: E’ implementato solo se a tale protocollo si affianca il Secure DNS Update Protocol. Il server dà avvio al controllo REFUSED ? Richiedente non autorizzato Richiedente autorizzato Dà avvio all’aggiornamento… Invia un segnale di rifiuto aggiornamento ! Richiedente non autorizzato

21. Lato server (Update Section) 5. Prescan: Si analizza la sezione contenente gli aggiornamenti da operare I nomi dei record da inserire non sono nella zona specificata NOTZONE Il campo TYPE deve essere definito, non sconosciuto e non un tipo di query FORMERR

22. Lato Server (segue…) 6. Update: Opera gli aggiornamenti indicati in questa sezione in ordine. Se interviene qualche guasto del sistema l’aggiornamento viene bloccato e si ripristina la situazione di partenza SERVFAIL - Non è possibile cancellare SOA o NS records se sono alla radice della zona; - Non è possibile aggiungere un nuovo record SOA. CLASS    TYPE     RDATA    Operazione--------------------------------------------------------- ANY      ANY      empty    Delete all RRsets from a name ANY      rrset    empty    Delete an RRset NONE     rrset    rr       Delete an RR from an RRset zone     rrset     rr       Add to an RRset NOERROR

23. Lato server: caratteristiche • Risposta:alla fine dell’aggiornamento il server invia un msg con il codice di risposta alla porta UDP sorgente del richiedente o alla connessione TCP aperta dello stesso. ID (specificato nella richiesta) QR = 1 OpCode ( della richiesta) Z RCode Zcount ( della richiesta) PRCount ( della richiesta ) Possono semplicemente essere settati a 0 UPCount ( della richiesta ) AdCount ( della richiesta )

24. Lato Server: caratteristiche ( segue…) • Il processo di update assicura: • Stabilità: • - Ogni modifica viene subito memorizzata; • - Il servizio DNS non usa meccanismi per rilasciare o eliminare definitivamente i record che non vengono aggiornati o i nomi che diventano inattivi. • Zone esattamente identificabili: tramite un SOA SERIAL ( numero della copia originale della zona ) che viene aggiornato: - ad ogni operazione di update ; - al cambiamento di qualsiasi nome della zona; - dopo un periodo prestabilito. • Sequenzialità: due operazioni, di cui una dipende dall’altra, non possono essere processate insieme.

25. Problemi • Richieste duplicate di modifica: • Una serie di aggiornamenti in sequenza sugli stessi dati potrebbe lasciare la zona in uno stato indefinito. • E’ possibile specificare nella sezione prerequisiti un record della tabella che vogliamo aggiornare che useremo come “marker RR”. Se è assente non si potrà dare vita all’aggiornamento. • Nella sezione update (dove vengono inseriti i record da modificare) andremo a cancellare il record che abbiamo segnato come marker e ad aggiungerne uno nuovo. • Se dovesse arrivare un’altra richiesta duplicata, non si potrebbe dare avvio all’update in quanto la tabella non conterrebbe ormai più il marker originale.

26. Problemi 2. Ordine delle richieste d’aggiornamento: Le richieste d’aggiornamento potrebbero arrivare al server in un ordine diverso da quello di invio. E’ possibile ovviare a questo problema usando valori crescenti per i “marker RR” tramite la sincronizzazione operata su una base temporale visibile da un certo set di richiedenti.

27. Problemi (segue…) • Un metodo per ovviare ad entrambi i problemi e assicurare un ottimo ciclo di multitransazioni “lettura-modifica-scrittura” è creare un messaggio contenente tra i prerequisiti il record SOA della zona da aggiornare. • Se la transazione avrà successo, dopo l’aggiornamento il SOA SERIAL risulterà incrementato: • Non è possibile ripetere lo stesso aggiornamento perché i prerequisiti non sono più soddisfatti (richieste duplicate di modifica) • Non è possibile che quegli stessi dati da modificare siano già stati alterati da altri precedentemente. • Se così fosse stato l’update non avrebbe potuto aver luogo perché il valore del SOA SERIAL non sarebbe stato quello contenuto nel record SOA dei prerequisiti (ordine delle richieste).

28. Osservazioni • E’ lasciato alla discrezione del richiedente l’utilizzo di un trasferimento UDP o TCP: • Qualora necessiti di un accurato codice di risposta è bene che inizi la transazione usando il TCP. • Tutti i server forwarder useranno di conseguenza il TCP per il trasferimento della richiesta e della risposta. • Qualora il richiedente decida di usare l’UDP i server forwarder potranno usare l’ UDP o il TCP.

29. Riferimenti • www.dns.net • www.microsoft.com • www.cefriel.it • http://bertola.eu.org • www.wikipedia.org

30. Grazie dell’attenzione!