Pré-Requisitos: Conceitos básicos do protocolo TCP/IP.
Metodologia: Apresentar os conceitos e a função do DNS.

O DNS é a abreviatura de Domain Name System. O DNS é um serviço de resolução de nomes. Toda comunicação entre os computadores e demais equipamentos de uma rede baseada no protocolo TCP/IP (e qual rede não é baseada em TCP/IP) é feita através do número IP. Número IP do computador de origem e número IP do computador de destino. Porém não seria nada produtivo se os usuários tivessem que decorar, ou mais realisticamente, consultar uma tabela de  números IP toda vez que tivessem que acessar um recurso da rede. Por exemplo, você digita www.microsoft.com/brasil, para acessar o site da Microsoft no Brasil, sem ter que se preocupar e nem saber qual o número IP do servidor onde está hospedado o site da Microsoft. Mas alguém tem que fazer este serviço, pois quando você digita www.microsoft.com/brasil, o protocolo TCP/IP precisa “descobrir” qual o número IP associado com o nome digitado. Se não for possível “descobrir” o número IP associado ao nome, não será possível acessar o recurso desejado.

O papel do DNS é exatamente este, “descobrir”, ou usando o termo  técnico, “resolver” um determinado nome, como por exemplo www.microsoft.com. Resolver um nome significa, descobrir e retornar o número IP associado com o nome. Em palavras mais simples, o DNS é um serviço de resolução de nomes, ou seja, quando o usuário tenta acessar um determinado recurso da rede usando o nome de um determinado servidor, é o DNS o responsável por localizar e retornar o número IP associado com o nome utilizado. O DNS é, na verdade, um grande banco de dados distribuído por  milhares de servidores DNS no mundo inteiro. Ele possui várias características, as quais descreverei neste tópico.

O DNS passou a ser o serviço de resolução de nomes padrão a partir do Windows 2000 Server. Anteriormente, com o NT Server 4.0 e versões anteriores, o serviço padrão para resolução de nomes era o WINS – Windows Internet Name Service, o qual será estudado mais adiante, neste capítulo. Versões mais antigas dos clientes Windows, tais como Windows 95, Windows 98 e Windows Me ainda são dependentes do WINS, para  a realização de determinadas tarefas. O fato de existir dois serviços de resolução de nomes, pode deixar o administrador confuso. Cada computador com o Windows instalado (qualquer versão), tem dois nomes um host name (que é ligado ao DNS) e um NetBios name (que é ligado ao WINS). Na parte prática deste tópico mostrarei onde são configurados estes nomes, que por padrão devem ser iguais, ou seja, é aconselhável que você utilize o mesmo nome para o host name e para o NetBios name.

O DNS é um sistema para nomeação de computadores, equipamentos de rede (tais como roteadores,hubs, switchs). Os nomes DNS são organizados de uma maneira hierárquica através da divisão da rede em domínios DNS.

O DNS é, na verdade, um grande banco de dados e um conjunto de serviços e funcionalidades, que permitem a pesquisa neste banco de dados. Por exemplo, quando o usuário digita www.abc.com.br na barra de endereços do seu navegador, o DNS tem que fazer o trabalho de localizar e retornar para o navegador do usuário, o número IP associado com o endereço www.abc.com.br. Quando você tenta acessar uma pasta compartilhada chamada docs,  em um servidor chamado srv-files01.abc.com.br, usando o caminho \\srv-files01.abc.com.br\docs, o DNS precisa encontrar o númreo IP associado com o nome srv-files01.abc.com.br. Se esta etapa falhar, a comunicação não será estabelecida e você não poderá acessar a pasta compartilhada docs.

Ao tentar acessar um determinado recurso, usando o nome de um servidor, é como se o programa que você está utilizando perguntasse ao DNS: “DNS, você sabe qual o endereço IP associado com o nome tal?”. O DNS pesquisa na sua base de dados ou envia a pesquisa para outros servidores DNS (dependendo de como foram feitas as configurações do servidor DNS, conforme descreverei mais adiante). Uma vez encontrado o número IP, o DNS retorna o número IP para o cliente: “Este é o número IP associado com o nome tal.”

Nota: O DNS implementado no Windows 2000 Server e também no Windows Server 2003 é baseado em padrões definidos por entidades de padronização da Internet, tais como o IETF. Estes documentos são conhecidos como RFCs – Request for Comments. Você encontra, na Internet, facilmente a lista de RFCs disponíveis e o assunto relacionada com cada uma. São milhares de RFCs.

Entendendo os elementos que compõem o DNS.

O DNS é baseado em conceitos tais como espaço de nomes e árvore de domínios. Por exemplo, o espaço de nomes da Internet é um espaço de nomes hierárquico, baseado no DNS. Para entender melhor estes conceitos, observe o diagrama da Figura 16.13:

Figura 16.13 Estrutura hierárquica do DNS.

Na Figura 16.13, é apresentada uma visão abrevida da estrutura do DNS definida para a Internet. O principal domínio, o domínio root, o domínio de mais alto nível foi nomeado como sendo um ponto (.). No segundo nível foram definidos os chamados “Top-level-domains”. Estes domínios são bastante conhecidos, sendo os principais descritos na Tabela 16.1:

Tabela 16.1 Top-level-domains


Top-level-domain      Descrição                   
 com                   Organizações comerciais          
 gov                   Organizações governamentais 
 edu                   Instituições educacionais
 org                   Organizações não comerciais
 net                   Diversos
 mil                   Instituições militares

Em seguida, a estrutura hierárquica continua aumentando. Por exemplo, dentro do domínio .com, são criadas sub domínios para cada país. Por exemplo: br para o Brasil (.com.br), .fr para a frança (.com.fr), uk para a Inglaterra (.com.uk) e assim por diante. Observe que o nome completo de um domínio é o nome do próprio domínio e mais os nomes dos domínios acima dele, no caminho até chegar ao domínio root que é o ponto. Nos normalmente não escrevemos o ponto, mas não está errado utilizá-lo. Por exemplo, você pode utilizar www.microsoft.com ou www.microsoft.com. (com ponto no final mesmo).

No diagrama da Figura 16.13, representei até o domínio de uma empresa chamada abc (abc...), que foi registrada no subdomínio (.com.br), ou seja: abc.com.br. Este é o domínio DNS da empresa.

Nota: Para registrar um domínio .br, utilize o seguinte endereço: www.registro.br.

Todos os equipamentos da rede da empresa abc.com.br, farão parte deste domínio. Por exemplo, o servidor configurado com o nome de host www. O nome completo deste servidor será www.abc.com.br, ou seja, é com este nome que ele poderá ser localizado na Internet. O nome completo do servidor com nome de host ftp será: ftp.abc.com.br, ou seja, é com este nome que ele poderá ser acessado através da Internet. No banco de dados do DNS é que ficará gravada a informação de qual o endereço IP está associado com www.abc.com.br, qual o endereço IP está associado com ftp.abc.com.br e assim por diante. Mais adiante você verá, passo-a-passo, como é feita a resolução de nomes através do DNS.

O nome completo de um computador da rede é conhecido como FQDN – Full Qualifided Domain Name. Por exemplo ftp.abc.com.br é um FQDN. ftp (a primeira parte do nome) é o nome de host e o restante representa o domínio DNS no qual está o computador. A união do nome de host com o nome de domínio é que forma o FQDN.

Internamente, a empresa abc.com.br poderia criar subdomínios, como por exemplo: vendas.abc.com.br, suporte.abc.com.br, pesquisa.abc.com.br e assim por diante. Dentro de cada um destes subdominios poderia haver servidores e computadores, como por exemplo: srv01.vendas.abc.com.br, srv-pr01.suporte.abc.com.br. Observe que sempre, um nome de domínio mais baixo, contém o nome completo dos objetos de nível mais alto. Por exemplo, todos os subdomínios de abc.com.br, obrigatoriamente, contém abc.com.br: vendas.abc.com.br, suporte.abc.com.br, pesquisa.abc.com.br. Isso é o que define um espaço de nomes contínio, conforme descrito anteriormente.

Dentro de um mesmo nível, os nomes DNS devem ser únicos. Por exemplo, não é possível registrar dois domínios abc.com.br. Porém é possível registrar um domínio abc.com.br e outro abc.net.br. Dentro do domínio abc.com.br pode haver um servidor chamado srv01. Também pode haver um servidor srv01 dentro do domínio abc.net.br. O que distingue um do outro é o nome completo, neste caso: srv01.abc.com.br e o outro é srv01.abc.net.br.

Nota: Um método antigo, utilizado inicalmente para resolução de nomes era o arquivo hosts. Este arquivo é um arquivo de texto e contém entradas como as dos exemplos a seguir, uma em cada linha:

10.200.200.3   www.abc.com.br
10.200.200.4   ftp.abc.com.br
10.200.200.18  srv01.abc.com.br 

O arquivo hosts é individual para cada computador da rede e fica gravado na pasta system32\drivers\etc, dentro da pasta onde o Windows Server 2003 está instalado. Este arquivo é um arquivo de texto e pode ser alterado com o bloco de Notas.

O DNS é formado por uma série de componentes e serviços, os quais atuando em conjunto, tornam possível a tarefa de fazer a resolução de nomes em toda a Internet ou na rede interna da empresa. Os componentes do DNS são os seguintes:

• O espaço de nomes DNS: Um espaço de nomes hierárquico e contínuo. Pode ser o espaço de nomes da Internet ou o espaço de nomes DNS interno, da sua empresa. No Capítulo 6, sobre planejamento, você aprendeu que pode ser utilizado um espaço de nomes DNS interno, diferente do nome DNS de Internet da empresa.
• Servidores DNS: Os servidores DNS contém o banco de dados do DNS com o mapeamento entre os nomes DNS e o respectivo número IP. Os servidores DNS também são responsáveis por responder às consultas de nomes envidas por um ou mais clientes da rede. Você aprenderá mais adiante que existem diferentes tipos de servidores DNS.
• Registros do DNS (Resource Records): Os registros são as entradas do banco de dados do DNS. Em cada entrada existe um mapeamento entre um determinado nome e uma informação associada ao nome. Pode ser desde um simples mapeamento entre um nome e o respectivo endereço IP, até registros mais sofisticados para a localização de DCs e servidores de email do domínio.
• Clientes DNS: São também conhecidos como resolvers. Por exemplo, uma estação de trabalho da rede, com o Windows 2000 Professional ou com o Windows XP professional tem um “resolver” instalado. Este componente de software é responsável por detectar sempre que um programa precisa de resolução de um nome e repassar esta consulta para um servidor DNS. O servidor DNS retorna o resultado da consulta, o resultado é retornado para o Resolver, o qual repassa o resultado da consulta para o programa que originou a consulta.

Entendendo como funcionam as pesquisas do DNS.

Imagine um usuário, na sua estação de trabalho, navegando na Internet. Ele tenta acessar o site www.axcel.com.br. O usuário digita este endereço e tecla Enter. O resolver (cliente do DNS instalado na estação de trabalho do usuário) detecta que existe a necessidade da resolução do nome www.axcel.com.br, para descobrir o número IP associado com este nome. O resolver envia a pesquisa para o servidor DNS configurado como DNS primário, nas propriedades do TCP/IP da estação de trabalho (ou para o DNS informado pelo DHCP, caso a estação de trabalho esteja obtendo as configurações do TCP/IP, automaticamente, a partir de um servidor DHCP). A mensagem envida pelo resolver, para o servidor DNS, contém três partes de informação, conforme descrito a seguir:

• O nome a ser resolvido. No nosso exemplo: www.axcel.com.br.
• O tipo de pesquisa a ser realizado. Normalmente é uma pesquisa do tipo “resource record”, ou seja, um registro associado a um nome, para retornar o respectivo endereço IP. No nosso exemplo, a pesquisa seria por um registro do tipo A (você aprenderá sobre os tipos de registros mais adiante), na qual o resultado da consulta é o número IP associado com o nome que está sendo pesquisado. É como se o cliente perguntasse para o sevidor DNS: “Você conhece o número IP associado com o nome www.axcel.com.br?” E o servidor responde: “Sim, conheço. O número IP associado com o nome www.axcel.com.br é o seguinte... Também podem ser consultas especializadas, como por exemplo, para localizar um DC no domínio ou um servidor de autenticação baseado no protocolo Kerberos.
• Uma classe associada com o nome DNS. Para os servidores DNS baseados no Windows 2000 Server e Windows Server 2003, a classe será sempre uma classe de Internet (IN), mesmo que o nome seja referente a um servidor da Intranet da empresa.

Existem diferentes maneiras como uma consulta pode ser resolvida. Por exemplo, a primeira vez que um nome é resolvido, o nome e o respetivo IP são armazenados em memória, no que é conhecido como Cache do DNS, na estação de trabalho que fez a consulta. Na próxima vez que o nome for utilizado, primeiro o Windows Server 2003 procura n Cache DNS para ver se não existe uma resolução anterior para o nome em questão. Somente se não houver uma resolução no Cache local do DNS, é que será envida uma consulta para o servidor. Chegando a consulta ao servidor, primeiro o servidor DNS pode consultar o cache do servidor DNS. No cache do servidor DNS ficam, por um determinado período de tempo, as consultas que foram resolvidas pelo servidor DNS. Esse processo agiliza a resolução de nomes, evitando repetidas resoluções do mesmo nome. Se não for encontrada uma resposta no cache do servidor DNS, o servidor pode tentar resolver a consulta usando as informações da sua base de dados ou pode enviar a consulta para outros servidores DNS, até que uma resposta seja obtida. A seguir descreverei detalhes deste procsso de enviar uma consulta para outros servidores, processo este chamado de recursão.

Em resumo, o processo de resolução de um nome DNS é composto de duas etapas:

1.         A consulta inicia no cliente e é passada para o resolver na estação de trabalho do cliente. Primeiro o resolver tenta responder a consulta localmente, usando recursos tais como o cache local do DNS e o arquivo hosts.
2.         Se a consulta não puder ser resolvida localmente, o resolver envia a consulta para o servidor DNS, o qual pode utilizar diferentes métodos (descritos mais adiante), para a resolução da consulta.

A seguir vou descrever as etapas envolvidas nas diferentes maneiras que o DNS utiliza para “responder” a uma consulta enviada por um cliente.

Nota: Vou utilizar algumas figuras da ajuda do Windows Server 2003 para explicar a maneira como o DNS resolve consultas localmente (resolver) e os diferentes métodos de resolução utilizados pelo servidor DNS.

Inicialmente considere o diagrama da Figura 16.14, contido na Ajuda do DNS, diagrama este que apresenta uma visão geral do processo de resolução de nomes do DNS.
 

Figura 16.14 O processo de resolução de nomes do DNS.

No exemplo da Figura 6.14, o cliente está em sua estação de trabalho e tenta acessar o site da Microsoft: www.microsoft.com. Ao digitar este endereço no seu navegador e pressionar Enter, o processo de resolução do nome www.microsoft.com é iniciado. Uma série de etapas são executadas, até que a resoluçõa acontessa com sucesso ou falhe em definitivo, ou seja, o DNS não consegue resolver o nome, isto é, não consegue encontrar o número IP associado ao endereço www.microsoft.com..

Primeira etapa: O DNS tenta resolver o nome, usando o resolver local:

Ao digitar o endereço www.microsoft.com e pressionar Enter, o processo de resolução é iniciado. Inicialmente o endereço é passado para o cliente DNS, na estação de trabalho do usuário. O cliente DNS é conhecido como resolver, nome este que utilizarei a partir de agora. O cliente tenta resolver o nome utilizando um dos seguintes recursos:

• O cache DNS local: Sempre que um nome é resolvido com sucesso, o nome e a informação associada ao nome (normalmente o endereço IP), são mantidos na memória, o que é conhecido como cache local do DNS. Quando um nome precisa ser resolvido, a primeira coisa que o resolver faz é procurar no cache local. Encontrando no cache local, as informações do cache são utilizadas e a resolução está completa. O cache local torna a resolução mais rápida, uma vez que nomes já resolvidos podem ser consultados diretamente no cache, ao invés de terem que passar por todo o processo de resolução via servidor DNS novamente, processo este que você aprenderá logo a seguir.
• O arquivo hosts: Se não for encontrada a resposta no cache, o resolver consulta as entradas do arquivos hosts, o qual é um arquivo de texto e fica na pasta onde o Windows Server 2003 foi instalado, dentro do seguinte caminho: \system32\drivers\etc. O hosts é um arquivo de texto e pode ser editado com o bloco de notas. Este arquivo possui entradas no formato indicado a seguir, com um númeo IP por linha, podendo haver um ou mais nomes associados com o mesmo número IP:
  
  10.200.200.3   www.abc.com.br         intranet.abc.com.br
  10.200.200.4   ftp.abc.com.br                        arquivos.abc.com.br
  10.200.200.18 srv01.abc.com.br        pastas.abc.com.br       pastas

Se mesmo assim a consulta não for respondida, o resolver envia a consulta para o servidor DNS configurado nas propriedades do TCP/IP como servidor DNS primário ou configurado via DHCP.

Segunda etapa: Part 2: Pesquisa no servidor DNS.

Uma vez que a consulta não pode ser resolvida localmente pelo resolver, esta é enviada para o servidor DNS. Quando a consulta chega no servidor DNS, a primeira coisa que ele faz é consultar as zonas para as quais ele é uma autoridade (você aprenderá sobre zonas mais adiante). Por exemplo, vamos supor que o servidor DNS seja o servidor DNS primário para a zona vendas.abc.com.br (diz-se que ele é a autoridade para esta zona) e o nome  s ser pesquisado é srv01.vendas.abc.com.br. Neste caso o servidor DNS irá pesquisar nas informações da zona vendas.abc.com.br (para a qual ele é a autoridade) e responder a consulta para o cliente. Diz-se que o servidor DNS respondeu com autoridade (authoritatively).

No nosso exemplo (Figura 16.14) não é este o caso, uma vez que o nome pesquisado é www.microsoft.com e o servidor DNS não é a autoridade, ou seja, não é o servidor DNS primário para o domíno microsoft.com. Neste caso, o servidor DNS irá pesquisar o cache do servidor DNS (não confundir com o cache local do resolver). A medida que o servidor DNS vai resolvendo nomes, ele vai mantendo estas informações em um cache no servidor DNS. As entradas são mantidas em cache por um tempo que pode ser configurado pelo administrador do DNS (conforme você aprenderá mais adiante). O cache do servidor DNS tem a mesma função do cache local do resolver, ou seja, agilizar a consulta a nomes que já foram resolvidos previamente. Se for encontrada uma entrada no cache, esta entrada será utilizada pelo servidor DNS para responder a consulta enviada pelo cliente. e o processo de consulta está completo.

Caso o servidor DNS não possa responder usando informações de uma zona local do DNS e nem informações contidas no cache, o processo de pesquisa continua, usando um processoc conhecido como recursão (recursion), para resolver o nome. Agora o servidor DNS fará consultas a outros servidores para tentar responder a consulta enviada pelo cliente. O processo de recursão é ilustrado na Figura 16.15, da ajuda do DNS. Em seguida comentarei os passos envolvidos no processo de recursão.

Figura 16.15 Resolução de nomes usando recursão.

O servidor DNS irá iniciar o processo de recursão com o auxílio de servidores DNS da Internet. Para localizar estes servidores, o servidor DNS utiliza as configurações conhecidas como “root hints”. Root hints nada mais é do que uma lista de servidores DNS e os respectivos endereços IP, dos servidores para o domínio root (representado pelo ponto .) e para os domínios top-level (.com, .net, gov e assim por diante). Esta lista é criada automaticamente quando o DNS é instalado e pode ser acessada através das propriedades do servidor DNS (conforme você aprenderá na parte prática, mais adiante). Na Figura 16.16 é exibida uma lista de root hints configuradas por padrão, em um servidor DNS:

Figura 16.16 Lista de root hints do servidor DNS.

Com o uso dal ista de servidores root hints, o servidor DNS consege localizar (teoricamente), os servidores DNS responsáveis por quaisquer domínio registrado. Vamos considerar o exemplo de resolução do nome www.microsoft.com, para ilustrar como ocorre o processo de recursão.

Vamos novamente considerar um exemplo, para entender como o processo de recursão funciona. Imagine que a consulta enviada pelo cliente é para descobrir o endereço IP associado ao nome srv01.vendas.abc.com. O cliente que fez esta consulta está usando um computador da rede xyz.com, o qual está configurado para usar, como DNS primário, o DNS da empresa xyz.com.

Primeiro vamos assumir que o nome não pode ser resolvido localmente no cliente (usando o cache DNS local e o arquivo hosts) e foi enviado para o servidor DNS primário da empresa xyz.com. Este DNS é dono, é autoridade apenas para o domínio xyz.com e não para vendas.abc.com (lembrando sempre que a primeira parte do nome é o nome da máquina, conhecido como nome de host). Com isso o servidor DNS primário da empresa xyz.com.br irá pesquisar no cache do servidor DNS. Não encontrando a resposta no cache, é iniciado o processo de recursão, com os passos descritos a seguir:

1.         O servidor DNS retira apenas a parte correspondente ao domínio (o nome todo,menso a primeira parte. No nosso exemplo seria vendas.abc.com, srv01 é o nome de host). Usando a lista de servidores DNS configurados como root hints, o servidor DNS localiza um servidor que seja o dono, a autoridade para o domínio  root da Internet, representado pelo ponto (o processo é assim mesmo, de trás para frente).
2.         Localizado o servidor responsável pelo domínio root, o servidor DNS da empresa xyz.com  envia uma consulta interativa para o servidor DNS responsável pelo domínio root, perguntando: “Você sabe quem é o servidor DNS responsável pelo domínio .com?”. O servidor DNS root responde com o endereço IP de um dos servidores DNS responsáveis pelo domínio .com. Ou seja, o servidor DNS root não sabe responder diretamente o nome que está sendo resolvido, mas sabe para quem enviar, sabe a quem recorrer. Talvez daí venha o nome do processo recursão.
3.         O servidor DNS do domínio xyz.com recebe a resposta informando qual o servidor DNS responsável pelo domínio .com.
4.         O servidor DNS do domínio xyz.com envia uma consulta para o servidor DNS responsável pelo .com (informado no passo 3), perguntando: “Você é a autoridade para abc.com ou saberia informar quem é a autoridade para abc.com?”
5.         O servidor DNS responsável pelo com não é a autoridade por abc.com, mas sabe informar quem é a autoridade deste domínio. O servidor DNS resonsável pelo .com retorna para o servidor DNS do domínio xyz.com, o número IP do servidor DNS responsável pelo domínio abc.com.
6.         O servidor DNS do domínio xyz.com recebe a resposta informando o número IP do servidor responsável pelo domínio abc.com.
7.         O servidor DNS do domínio xyz.com envia uma consulta para o servidor DNS responsável pelo abc.com (informado no passo 6), perguntando: “Você é a autoridade para vendas.abc.com ou saberia informar quem é a autoridade para vendas.abc.com?”
8.         O servidor DNS responsável pelo abc.com não é a autoridade para vendas.abc.com, mas sabe informar quem é a autoridade deste domínio. O servidor DNS resonsável pelo abc.com retorna para o servidor DNS do domínio xyz.com, o número IP do servidor DNS responsável pelo domínio vendas.abc.com.
9.         O servidor DNS do domínio xyz.com recebe a resposta informando o número IP do servidor responsável pelo domínio vendas.abc.com.
10.       O servidor DNS do domínio xyz.com envia uma consulta para o servidor DNS responsável pelo vendas.abc.com (informado no passo 9), perguntando: “Você é a autoridade para vendas.abc.com ou saberia informar quem é a autoridade para vendas.abc.com?”
11.       O servidor DNS para vendas.abc.com recebe a consulta para resolver o nome srv01.vendas.abc.com. Como este servidore é a autoridade para o domínio, ele pesquisa a zona vendas.abc.com, encontra o registro para o endereço serv01.vendas.abc.com e retornar esta inforamação para o servidor DNS do domínio xyz.com.
12.       O servidor DNS do domínio xyz.com recebe a resposta da consulta e retornar o resultado para o cliente que originou a consulta.
13,       No cliente o resolver recebe o resultado da consulta, repassa este resultado para o programa que gerou a consulta e grava uma cópia dos dados no cache local do DNS.

Evidentemente que a descrição do processo demora muito mais tempo do que o DNS realmente leva para resolver um nome usando este método. Claro que a resolução é rápida, senão ficaria praticamente impossível usar a Internet. Além disso, este método traz algumas vantagens. Durante esta espécie de “pingue-pongue” entre o servidor DNS e os servidores DNS da Internet, o servidor DNS da empresa vai obtendo informações sobre os servidores DNS da Internet e grava estas informações no cache do servidor DNS. Isso agiliza futuras consultas e reduz, significativamente, o tempo para a resolução de nomes usando recursão. Estas informações são mantidas na memória do servidor e com o passar do tempo podem ocupar um espaço considerável da memória. Toda vez que o serviço DNS for parado e iniciado novamente, estas informações serão excluídas da memória e o processo de cache inicia novamente.

Considerações e tipos especiais de resoluções.

O processo descrito anteriormente, termina com o servidor DNS (após ter consultado vários outros servidores) retornando uma resposta positiva para o cliente, isto é, conseguindo resolver o nome e retornando a informação associada (normalmente o número IP associado ao nome) para o cliente. Mas nem sempre a resposta é positiva, muitos outros tipos de resultados podem ocorrer em resposta a uma consulta, tais como:

• An authoritative answer (resposta com autoridade): Este tipo de resposta é obtido quando o nome é resolvido diretamente pelo servidor DNS que é a autoridade para o domínio pesquisado. Por exemplo, um usuário da Intranet da sua empresa (abc.com.br), tenta acessar uma página da intranet da empresa, por exemplo: rh.abc.com.br. Neste caso a consulta será enviada para o servidor DNS da empresa, o qual é a autoridade para a zona abc.com.br e responde diretamente à consulta, informando o número IP do servidor rh.abc.com.br. É também uma resposta positiva só que com autoridade, ou seja, respondida diretamente pelo servidor DNS que é a autoridade para o domínio pesquisado.
• A positive answer  (resposta positiva): É uma resposta com o resultado para o nome pesquisado, isto é, o nome pode ser resolvido e uma ou mais informações associadas ao nome são retornadas para o cliente.
• A referral answer (uma referência): Este tipo de resposta não contém a resolução do nome pesquisado, mas sim informações e referência a recursos ou outros servidores DNS que podem ser utilizados para a resolução do nome. Este tipo de resposta será retornado para o cliente, se o servidor DNS não suportar o recurso de recursão, descrito anteriormente. As informações retornadas por uma resposta deste tipo são utilizadas pelo cliente para continuar a pesquisa, usando um processo conhecido como interação (o qual será descrito mais adiante). O cliente faz a pesquisa em um servidor DNS e recebe, como resposta, uma referência a outro recurso ou servidor DNS. Agora o cliente irá interagir com o novo recurso ou servidor, tentando resolver o nome. Este processo pode continuar até que o nome seja resolvido ou até que uma resposta negativa seja retornada, indicando que o nome não pode ser resolvido. O processo de interação será descrito mais adiante.
• A negative answer (uma resposta negativa): Esta resposta pode indicar que um dos seguintes resultados foi obtido em resposta à consulta: Um servidor DNS que é autoridade para o domínio pesquisado, informou que o nome pesquisado não existe neste domínio ou um servidor DNS que é autoridade para o domínio pesquisado, informou que o nome pesquisado exsite, mas o tipo de registro não confere.

Uma vez retornada a resposta, o resolver interpreta o resultado da resposta (seja ela positiva ou negativa) e repassa a resposta para o programa que fez a solicitação para resolução de nome. O resolver armazena o resultado da consulta no cache local do DNS.

Observações: O administrador do DNS pode desabilitar o recurso de recursão em um servidor DNS em situações onde os usuários devem estar limitados a utilizar apenas o servidor DNS da Intranet da empresa. Na parte prática, mais adiante, você aprenderá a configurar as propriedads do servidor DNS e a habilitar ou desabilitar o recurso de recursão.

O servidor DNS também define tempos máximos para determinadas operações. Uma vez atingido o tempo máximo, sem obter um resultado, o servidor DNS irá retornar uma resposta negativa:

• Intervalo de reenvio de uma consulta recursiva – 3 segundos: Este é o tempo que o DNS espera antes de enviar novamente uma consulta  (caso não tenha recebido uma resposta) feita a um servidor DNS externo, duranto um processo recursivo.
• Intervalo de time-out para um consulta recursiva – 15 segundos: Este é o tempo que o DNS espera antes de determinar que uma consulta recursiva, que foi reenviada falhou.

Estes parâmetros podem ser alterados, conforme você aprenderá na parte prática sobre o DNS, ainda neste capítulo.

Como funciona o processo de interação

O processo de interação é utilizado entre o cliente DNS (resolver) e um ou mais servidores DNS, quando ocorrerem as condições indicadas a seguir:

• O cliente tenta utilizar o processo de recursão, discutido anteriormente, mas a recursão está desabilitada no servidor DNS.
• O cliente não solicita o uso de recursão, ao pesquisar o servidor DNS.
• O cliente faz uma consulta ao servidor DNS, informando que é esperada a melhor resposta que o servidor DNS puder fornecer imediatamente, sem consultar outros servidores DNS.

Quando o processo de interação é utilizado, o servidor DNS responde à consulta do cliente com base nas informações que o servidor DNS tem sobre o domínio pesquisado. Por exemplo, o servidor DNS da sua rede interna pode receber uma consulta de um cliente tentando resolver o nome www.abc.com. Se este nome estiver no cache do servidor DNS ele responde positivamente para o cliente. Se o nome não estiver no cache do servidor DNS, o servidor DNS responde com uma lista de servidores de referência, que é uma lista de registros do tipo NS e A (você aprenderá sobre os tipos de registro na parte prática), registros estes que apontam para outros servidores DNS, capazes de resolver o nome pesquisado. Ou seja, o cliente recebe uma lista de servidores DNS para os quais ele deve enviar a consulta. Observem a diferença básica entre o processo de recursão e o processo de interação. Na recursão, o servidor DNS é que entra em contato com outros servidores (root hints), até conseguir resolver o nome pesquisado. Uma vez resolvido o nome, ele retorna a resposta para o cliente. Já no processo de interação, se o servidor DNS não consegue resolver o nome, ele retorna uma lista de outros servidores DNS que talvez possam resolver o nome pesquisado. O cliente recebe esta lista e envia a consulta para os servidores DNS informados. Este processo (esta interação) continua até que o nome seja resolvido ou que uma resposta negativa seja recebida pelo cliente, informando que o nome não pode ser resolvido. Ou seja, no processo de interação, a cada etapa do processo, o servidor DNS retorna para o cliente, uma lista de servidores DNS a serem pesquisados, até que um dos servidores responde positivamente (ou negativamente) à consulta feita pelo cliente.

Como funciona o cache nos servidores DNS:

O trabalho básico do servidor DNS é responder às consultas enviadas pelos clientes, quer seja utilizando recursão ou interação. A medida que os nomes vão sendo resolvidos, esta informação fica armazenada no cache do servidor DNS. Com o uso do cache, futuras consultas a nomes já resolvidos, podem ser respondidas diretamente a partir do cache, sem ter que utilizar recursão ou interação. O uso do cache agiliza o processo de resolução de nomes e também reduz o tráfego de rede gerado pelo 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, conforme mostrarei na parte prática, mais adiante.

Nota: Por padrão o DNS utiliza um arquivo chamado Cache.dns, o qual fica gravado na pasta systemroot\System32\Dns, onde systemroot representa a pasta onde o Windows Server 2003 está instalado. Este arquivo não tem a ver com o Cache de nomes do servidor DNS. Neste arquivo está contida a lista de servidores root hints (descritos anteriormente). O conteúdo deste arquivo é carregado na memória do servidor, durante a inicialização do serviço do DNS e é utilizado para localizar os servidores root hints da Internet, servidores estes utilizados durante o processo de recursão, descrito anteriormente.

Entendendo o conceito de zonas e domínios no DNS.

Este é um dos conceitos mais importantes. É fundamental que você entenda bem o conceito de zona, qual a relação com domínio (ou é a mesma coisa que domínio?) e, principalmente, qual a relação de um domínio/zona do DNS com um domínio do Active Directory. É uma relação um-para-um ou posso ter duas ou mais zonas do DNS dentro do mesmo domínio do Active Directory?

Bem, os conceitos apresentados neste tópico tem o objetivo de esclarecer estas e outras questões que podem surgir a respeito de domínios, zonas e relação entre Active Directory e DNS.

O DNS permite que um espaço de nomes seja dividido em zonas. Uma zona pode armazenar informações sobre um ou mais domínios DNS. Para cada nome de domínio DNS incluído em uma zona, a zona torna-se a autoridade de informações para aquele domínio.

Qual a diferença entre zonas e domínios no DNS?

Uma zona é utilizada, inicialmente, como uma base de dados para um único domínio. Ou seja, quando uma zone é criada, ele contém os registros para um único domínio. Outros domínios podem ser adicionados abaixo do domínio que foi utilizado para criar a zona (também chamados de subdomínios). Estes novos domínios pode fazer parte da mesma zona ou de uma outra zona.

Quando um subdomínio é criado, ele pode atender uma das seguintes condições:

• Gerenciado e incluído como parte da zona criada quando o domínio pai foi criado.
• Delegado para outra zona, a qual foi especificamente criada para suportar o subdominio.

Considere o exemplo da Figura 16.17:

Figura 16.17 Entendendo zonas e domínios.

Neste exemplo, quando o domínio abc.com for criado, será criada uma nova zona, a qual conterá todas as informações e registros para o domínio abc.com. Dizemos que o servidor onde esta zona foi criada é a autoridade para o domínio abc.com. Pode haver a necessidade da criação de subdomínios, como no exemplo da Figura 16.17: vendas.abc.com. Ao criar o subdominio vendas.abc.com, o administrador pode criá-lo na mesma zona onde estão os dados do domínio abc.com (neste caso teríamos dois domínios armazenando dados na mesma zona), ou pode criá-lo em uma nova zona, dentro do mesmo servidor DNS onde está a zona para o domínio abc.com ou em um outro servidor DNS. No exemplo da figura, o subdomínio vendas.abc.com foi criado em uma nova zona. Ao criar o subdomínio em uma zona separada, o administrador DNS terá que criar alguns registros na zona abc.com, para fazer referência a zona onde estão as informações do subdomínio vendas.abc.com. Com isso, quando chega a zona abc.com uma consulta sobre um nome do subdomínio vendas.abc.com, o servidor DNS não sabe responder esta consulta diretamente, mas sabe referenciar uma outa zona ou servidor capaz de respondê-la.

Se o domínio vendas não tivesse sido criado em uma zona separada, todos os dados para este subdomínio seriam gravados e gerenciados na zona abc.com. Nesta caso, a zona abc.com seria a autoridade para o domínio abc.com e também para o subdomínio vendas.abc.com.

Outra questão que pode surgir é qual a relação entre um domínio do DNS e um domínio do Active Directory. No NT Server 4.0, onde não havia o Active Directory, os conceitos de domínio do NT Server 4.0 e do DNS eram bem distintos. Já a partir do Windows 2000 Server, com o Active Directory, os termos tem o mesmo significado, no sentido de que um domínio do Active Directory define um domínio do DNS. No Capítulo 6, sobre planejamento, você viu que planejar o espaço de nomes do DNS é, basicamente, planejar a estrutura de domínios da árvore de domínios da sua empresa. Esta relação estreita é confirmada por diversos fatores, tais como o fato de o DNS ser o serviço oficial de resolução de nomes, da possibilidade de integrar o DNS com o Active Directory e assim por diante.

Replicação de dados e transferência de zonas.

Outro conceito importante é o conceito de zona primária e zona secundária. Quando você cria uma zona, para ser a base de dados dos registros de um determinado domínio, a zona é criada com uma zona primária. Porém, na prática, um domínio pode ser composto por escritórios em diferentes localidades, cobrindo grandes distâncias geográficas e conectados por links de WAN.
Numa rede de maior porte, ter as informações sobre os registros do DNS em um único servidor DNS, em uma zona primária neste servidor, não é uma boa alternativa. Esta abordagem irá gerar tráfego de rede relacionado a resolução de nomes DNS. Por exemplo, toda vez que um usuário de um dos escritórios onde não existe servidor DNS, precisar resolver um nome, todo o tráfego de resolução será transmitido através do link de WAN para a rede onde está o servidor DNS. A resposta será enviada também através do link de WAN. Outro problema é que se o servidor DNS onde está a zona primária apresentar problemas, toda a rede ficará sem o serviço de resolução de nomes, o que, na prática, significa rede parada.

Para resolver a questão do tráfego excessivo nos links de WAN e para fornecer redundância no caso de falha do servidor DNS onde está a zona primária, é possível instalar servidores DNS adicionais e criar, nestes servidores, zonas DNS secundárias. Ao criar uma zona segundária, o DNS copia todos os dados da zona primária para a zona secundária. O DNS também mantém as zonas secundárias atualizadas com a zona primária, através de um mecanismo de notificação e cópia das alterações da zona primária para as zonas secundárias.

Alterações, inclusões e exclusões de registros somente podem ser feitos na zona primária, porém, mesmo que o servidor onde está a zona primária apresente problemas, a resolução de nomes pode continuar normalmente a partir das zonas secundárias. A possibilidade de criação de zonas secundárias, em servidores DNS de cada localidade, fornece um mecanismo de redundância a falhas, no evendo do servidor DNS onde está a zona primária, apresentar problemas. Claro que a sincronização de informações entre a zona primária e as zonas secundárias, gera tráfego nos links de WAN, mas é uma quantidade de tráfego bem menor do que o gerado pela resolução de nomes.

Neste ponto o DNS do Windows 2000 Server e do Windows Server 2003 tem uma novidade importante. Ele é capaz de transferir apenas as informações que foram alteradas, da zona primária para as zonas secundárias e não todo o conteúdo da zona, a exemplo do que acontecia em versões anteriores do DNS.

Sempre que alterações são feitas na zona primária, o parâmetro número serial (serial number) do registro SOA – Start of Authority é incrementado. O DNS compara o valor do parâmetro serial number entre a zona primária e a zona secundária, para determinar se existem alterações a serem replicadas. As alteraçõe são notificadas pelo servidor onde está a zona primária para os servidores com as zonas secundárias. Uma vez recebendo a notificação de alterações, os servidores com as zonas secundárias são responsáveis por puchar (pull) as alterações a partir da zona primária. É importante reforçara o fato de que no DNS do Windows Server 2003 a transferência é incremental, ou seja, somente são replicadas as alterações e não todo o conteúdo da zona.

A sincronização entre a zona secundária e a zona primária pode ocorrer em um dos seguintes cenários:

• Quando o intervalo de atualiação for atingido. De tempos em tempos os servidores secundários são notificados. Se não houver nenhuma alteração, não será transmitida nenhuma informação.
• Quando o servidor DNS secundário (onde está a zona secundária) é notificado pelo DNS primário de que houve alterações na zona primária.
• Quando o serviço DNS é inicializado no servidor DNS secundário.
• Uma transferência pode ser inicializada, manualmente pelo administrador, usando o console de administração do DNS, conforme mostrarei na parte prática, mais adiante.

Ferramentas de administração e implementação do DNS.

De teoria já foi o suficiente. Agora é hora de partir para os procedimentos práticos de instalação, administração e resolução de problemas do DNS. Para tal você utiliza uma série de ferramentas e comandos. A seguir descrevo, brevemente, estas ferramentas. Depois iniciarei a parte prática do DNS.

As principais ferramentas para implementação e administração do DNS são as seguintes:

• Console DNS: Este console é instalado quando o serviço DNS é instalado no servidor. Um atalho para este console é criada na opção Administrative Tools (Ferramentas Administrativas).
• Utilitários de linha de comando, tais como nslookup, ping e tracert.
• Log de eventos: Ao instalar o DNS, é criado um novo log, específico para ações relacionadas com o DNS. Este logo é acessado através do console Event Viewer (Visualizador de Eventos). Para detalhes sobre o console Event Viewer consulte o Capítulo 13.
• Contadores e objetos relacionados ao DNS, no console Performance de monitoração do desempenho. Para detalhes sobre o console para monitoração do desempenho, consulte o Capítulo 14.