DNS (Système de noms de domaine)

Juin 2015

Qu'appelle-t-on DNS ?


Chaque ordinateur directement connecté à internet possède au moins une adresse IP propre. Cependant, les utilisateurs ne veulent pas travailler avec des adresses numériques du genre 194.153.205.26 mais avec un nom de domaine ou des adresses plus explicites (appelées adresses FQDN) du type [www.commentcamarche.net].

Ainsi, il est possible d'associer des noms en langage courant aux adresses numériques grâce à un système appelé DNS (Domain Name System).

On appelle résolution de noms de domaines (ou résolution d'adresses) la corrélation entre les adresses IP et le nom de domaine associé.

Noms d'hôtes


Aux origines de TCP/IP, étant donné que les réseaux étaient très peu étendus ou autrement dit que le nombre d'ordinateurs connectés à un même réseau était faible, les administrateurs réseau créaient des fichiers appelés tables de conversion manuelle. Ces tables de conversion manuelle étaient des fichiers séquentiels, généralement nommés hosts ou hosts.txt, associant sur chaque ligne l'adresse IP de la machine et le nom littéral associé, appelé nom d'hôte.

Introduction au Domain Name System


Le système précédent de tables de conversion nécessitait néanmoins la mise à jour manuelle des tables de tous les ordinateurs en cas d'ajout ou de modification d'un nom de machine. Ainsi, avec l'explosion de la taille des réseaux, et de leur interconnexion, il a fallu mettre en place un système de gestion des noms hiérarchisé et plus facilement administrable. Le système nommé Domain Name System (DNS), traduisez Système de nom de domaine, a été mis au point en novembre 1983 par Paul Mockapetris (RFC 882 et RFC 883), puis révisé en 1987 dans les RFCs 1034 et 1035. Le DNS a fait l'objet depuis de nombreuses RFCs.

Ce système propose :

  • un espace de noms hiérarchique permettant de garantir l'unicité d'un nom dans une structure arborescente, à la manière des systèmes de fichiers d'Unix.
  • un système de serveurs distribués permettant de rendre disponible l'espace de noms.
  • un système de clients permettant de « résoudre » les noms de domaines, c'est-à-dire interroger les serveurs afin de connaître l'adresse IP correspondant à un nom.

L'espace de noms


La structuration du système DNS s'appuie sur une structure arborescente dans laquelle sont définis des domaines de niveau supérieurs (appelés TLD, pour Top Level Domains), rattachés à un noeud racine représenté par un point.

Arborescence du Domain Name System



On appelle « nom de domaine » chaque noeud de l'arbre. Chaque noeud possède une étiquette (en anglais « label ») d'une longueur maximale de 63 caractères.

L'ensemble des noms de domaine constitue ainsi un arbre inversé où chaque noeud est séparé du suivant par un point (« . »).

L'extrémité d'une branche est appelée hôte, et correspond à une machine ou une entité du réseau. Le nom d'hôte qui lui est attribué doit être unique dans le domaine considéré, ou le cas échéant dans le sous-domaine. A titre d'exemple le serveur web d'un domaine porte ainsi généralement le nom www.

Le mot « domaine » correspond formellement au suffixe d'un nom de domaine, c'est-à-dire l'ensemble des étiquettes de noeuds d'une arborescence, à l'exception de l'hôte.

Le nom absolu correspondant à l'ensemble des étiquettes des noeuds d'une arborescence, séparées par des points, et terminé par un point final, est appelé
adresse FQDN (Fully Qualified Domain Name, soit Nom de Domaine Totalement Qualifié). La profondeur maximale de l'arborescence est de 127 niveaux et la longueur maximale d'un nom FQDN est de 255 caractères. L'adresse FQDN permet de repérer de façon unique une machine sur le réseau des réseaux. Ainsi www.commentcamarche.net. représente une adresse FQDN.

Les serveurs de noms


Les machines appelées serveurs de nom de domaine permettent d'établir la correspondance entre le nom de domaine et l'adresse IP des machines d'un réseau.

Chaque domaine possède un serveur de noms de domaines, appelé « serveur de noms primaire » (primary domain name server), ainsi qu'un serveur de noms secondaire (secondary domaine name server), permettant de prendre le relais du serveur de noms primaire en cas d'indisponibilité.

Chaque serveur de nom est déclaré dans à un serveur de nom de domaine de niveau immédiatement supérieur, ce qui permet implicitement une délégation d'autorité sur les domaines. Le système de nom est une architecture distribuée, où chaque entité est responsable de la gestion de son nom de domaine. Il n'existe donc pas d'organisme ayant à charge la gestion de l'ensemble des noms de domaines.

Les serveurs correspondant aux domaines de plus haut niveau (TLD) sont appelés « serveurs de noms racine ». Il en existe treize, répartis sur la planète, possédant les noms « a.root-servers.net » à « m.root-servers.net ».

Un serveur de noms définit une zone, c'est-à-dire un ensemble de domaines sur lequel le serveur a autorité. Le système de noms de domaine est transparent pour l'utilisateur, néanmoins il ne faut pas oublier les points suivants :

  • Chaque ordinateur doit être configuré avec l'adresse d'une machine capable de transformer n'importe quel nom en une adresse IP. Cette machine est appelée Domain Name Server. Pas de panique: lorsque vous vous connectez à internet, le fournisseur d'accès va automatiquement modifier vos paramètres réseau pour vous mettre à disposition ces serveurs de noms.
  • L'adresse IP d'un second Domain Name Server (secondary Domain Name Server) doit également être définie : le serveur de noms secondaire peut relayer le serveur de noms primaire en cas de dysfonctionnement.



Le serveur le plus répandu s'appelle BIND (Berkeley Internet Name Domain). Il s'agit d'un logiciel libre disponible sous les systèmes UNIX, développé initialement par l'université de Berkeley en Californie et désormais maintenu par l'ISC (Internet Systems Consortium).

Résolution de noms de domaine


Le mécanisme consistant à trouver l'adresse IP correspondant au nom d'un hôte est appelé « résolution de nom de domaine ». L'application permettant de réaliser cette opération (généralement intégrée au système d'exploitation) est appelée « résolveur » (en anglais « resolver »).

Lorsqu'une application souhaite se connecter à un hôte connu par son nom de domaine (par exemple « www.commentcamarche.net »), celle-ci va interroger un serveur de noms défini dans sa configuration réseau. Chaque machine connectée au réseau possède en effet dans sa configuration les adresses IP de deux serveurs de noms de son fournisseur d'accès.

Une requête est ainsi envoyée au premier serveur de noms (appelé « serveur de nom primaire »). Si celui-ci possède l'enregistrement dans son cache, il l'envoie à l'application, dans le cas contraire il interroge un serveur racine (dans notre cas un serveur racine correspondant au TLD « .net »). Le serveur de nom racine renvoie une liste de serveurs de noms faisant autorité sur le domaine (dans le cas présent les adresses IP des serveurs de noms primaire et secondaire de commentcamarche.net).

Le serveur de noms primaire faisant autorité sur le domaine va alors être interrogé et retourner l'enregistrement correspondant à l'hôte sur le domaine (dans notre cas www).

Processus de résolution de nom de domaine

Types d'enregistrements


Un DNS est une base de données répartie contenant des enregistrements, appelés RR (Resource Records), concernant les noms de domaines. Seules sont concernées par la lecture des informations ci-dessous les personnes responsables de l'administration d'un domaine, le fonctionnement des serveurs de noms étant totalement transparent pour les utilisateurs.

En raison du système de cache permettant au système DNS d'être réparti, les enregistrements de chaque domaine possèdent une durée de vie, appelée TTL (Time To Live, traduisez espérance de vie), permettant aux serveurs intermédiaires de connaître la date de péremption des informations et ainsi savoir s'il est nécessaire ou non de la revérifier.

D'une manière générale, un enregistrement DNS comporte les informations suivantes :

Nom de domaine (FQDN)TTLTypeClasseRData
www.commentcamarche.net. 3600 A IN 163.5.255.85
  • Nom de domaine : le nom de domaine doit être un nom FQDN, c'est-à-dire être terminé par un point. Si le point est omis, le nom de domaine est relatif, c'est-à-dire que le nom de domaine principal suffixera le domaine saisi ;
  • Type : une valeur sur 16 bits spécifiant le type de ressource décrit par l'enregistrement. Le type de ressource peut être un des suivants :
    • A : il s'agit du type de base établissant la correspondance entre un nom canonique et une adresse IP. Par ailleurs il peut exister plusieurs enregistrements A, correspondant aux différentes machines du réseau (serveurs).
    • CNAME (Canonical Name) : il permet de faire correspondre un alias au nom canonique. Il est particulièrement utile pour fournir des noms alternatifs correspondant aux différents services d'une même machine.
    • HINFO : il s'agit d'un champ uniquement descriptif permettant de décrire notamment le matériel (CPU) et le système d'exploitation (OS) d'un hôte. Il est généralement conseillé de ne pas le renseigner afin de ne pas fournir d'éléments d'informations pouvant se révéler utiles pour des pirates informatiques.
    • MX (Mail eXchange) : correspond au serveur de gestion du courrier. Lorsqu'un utilisateur envoie un courrier électronique à une adresse (utilisateur@domaine), le serveur de courrier sortant interroge le serveur de nom ayant autorité sur le domaine afin d'obtenir l'enregistrement MX. Il peut exister plusieurs MX par domaine, afin de fournir une redondance en cas de panne du serveur de messagerie principal. Ainsi l'enregistrement MX permet de définir une priorité avec une valeur pouvant aller de 0 à 65 535 :
    • NS : correspond au serveur de noms ayant autorité sur le domaine.
    • PTR : un pointeur vers une autre partie de l'espace de noms de domaines.
    • SOA (Start Of Authority) : le champ SOA permet de décrire le serveur de nom ayant autorité sur la zone, ainsi que l'adresse électronique du contact technique (dont le caractère « @ » est remplacé par un point).
  • Classe : la classe peut être soit IN (correspondant aux protocoles d'internet, il s'agit donc du système utilisé dans notre cas), soit CH (pour le système chaotique) ;
  • RDATA : il s'agit des données correspondant à l'enregistrement. Voici les informations attendues selon le type d'enregistrement :
    • A : une adresse IP sur 32 bits ;
    • CNAME : un nom de domaine ;
    • MX : une valeur de priorité sur 16 bits, suivi d'un nom d'hôte ;
    • NS : un nom d'hôte ;
    • PTR : un nom de domaine ;
    • SOA : plusieurs champs.

Domaines de haut niveau


Il existe deux catégories de TLD (Top Level Domain, soit domaines de plus haut niveau) :

  • Les domaines dits « génériques », appelés gTLD (generic TLD). Les gTLD sont des noms de domaines génériques de niveau supérieur proposant une classification selon le secteur d'activité. Ainsi chaque gTLD possède ses propres règles d'accès :
    • gTLD historiques :
      • .arpa correspond aux machines issues du réseau originel ;
      • .com correspondait initialement aux entreprises à vocation commerciale. Désormais ce TLD est devenu le « TLD par défaut » et l'acquisition de domaines possédant cette extension est possible, y compris par des particuliers.
      • .edu correspond aux organismes éducatifs ;
      • .gov correspond aux organismes gouvernementaux ;
      • .int correspond aux organisations internationales ;
      • .mil correspond aux organismes militaires ;
      • .net correspondait initialement aux organismes ayant trait aux réseaux. Ce TLD est devenu depuis quelques années un TLD courant. L'acquisition de domaines possédant cette extension est possible, y compris par des particuliers.
      • .org correspond habituellement aux entreprises à but non lucratif.</gras>
    • nouveaux gTLD introduits en novembre 2000 par l'ICANN :
      • .aero correspond à l'industrie aéronautique ;
      • .biz (business) correspondant aux entreprises commerciales ;
      • .museum correspond aux musées ;
      • .name correspond aux noms de personnes ou aux noms de personnages imaginaires ;
      • .info correspond aux organisations ayant trait à l'information ;
      • .coop correspondant aux coopératives ;
      • .pro correspondant aux professions libérales.</gras>
    • gTLD spéciaux :
      • .arpa correspond aux infrastructures de gestion du réseau. Le gTLD arpa sert ainsi à la résolution inverse des machines du réseau, permettant de trouver le nom correspondant à une adresse IP.
  • Les domaines dits «nationaux », appelés ccTLD (country code TLD). Les ccTLD correspondent aux différents pays et leurs noms correspondent aux abréviations des noms de pays définies par la norme ISO 3166. Le tableau ci-dessous récapitule la liste des ccTLD.

CodePays
ACIle de l'Ascencion
ADAndorre
AEEmirats Arabes Unis
AFAfghanistan
AGAntigua et Barbuda
AIAnguilla
ALAlbanie
AMArménie
ANAntilles Néerlandaises
AOAngola
AQAntarctique
ARArgentine
ASSamoa Américaines
ATAutriche
AUAustralie
AWAruba
AZAzerbaïdjan
BABosnie-Herzégovine
BBBarbade
BDBangladesh
BEBelgique
BFBurkina Faso
BGBulgarie
BHBahreïn
BIBurundi
BJBénin
BMBermudes
BNBrunei
BOBolivie
BRBrésil
BSBahamas
BTBhoutan
BVIle Bouvet
BWBotswana
BYBiélorussie
BZBelize
CACanada
CCIles Cocos
CDRépublique démocratique du Congo
CFRépublique Centrafricaine
CGCongo
CHSuisse
CICôte d'Ivoire
CKIles Cook
CLChili
CMCameroun
CNChine
COColombie
COMOrganisme à but commercial
CRCosta Rica
CUCuba
CVCap Vert
CXIle Christmas
CYChypre
CZRépublique Tchèque
DEAllemagne
DJDjibouti
DKDanemark
DMDominique
DORépublique Dominicaine
DZAlgérie
ECEquateur
EDUOrganisme ayant un rapport avec l'éducation
EEEstonie
EGEgypte
EHSahara Occidental
ERErythrée
ESEspagne
ETEthiopie
EUEurope
FIFinlande
FJFidji
FKIles Falkland (Malouines)
FMMicronésie
FOIles Féroé
FRFrance
FXFrance (Territoire Européen)
GAGabon
GBGrande-Bretagne
GDGrenade
GEGéorgie
GFGuyane Française
GGGuernesey
GHGhana
GIGibraltar
GLGroenland
GMGambie
GNGuinée
GOVOrganisme gouvernemental
GPGuadeloupe
GQGuinée Equatoriale
GRGrèce
GSGéorgie du Sud
GTGuatemala
GUGuam (USA)
GWGuinée-Bissau
GYGuyana
HKHong Kong
HMIles Heard and McDonald
HNHonduras
HRCroatie
HTHaïti
HUHongrie
IDIndonésie
IEIrlande
ILIsraël
IMIle de Man
INInde
IOTerritoires Britanniques de l'océan Indien
IQIrak
IRIran
ISIslande
ITItalie
JMJamaïque
JOJordanie
JPJapon
KEKenya
KGKirghizistan
KHCambodge
KIKiribati
KMComores
KNSaint Kitts et Nevis
KPCorée du Nord
KRCorée du Sud
KWKoweït
KYIles Caïmans
KZKazakhstan
LALaos
LBLiban
LCSainte-Lucie
LILiechtenstein
LKSri Lanka
LRLibéria
LSLesotho
LTLituanie
LULuxembourg
LVLettonie
LYLibye
MAMaroc
MCMonaco
MDMoldavie
MGMadagascar
MHIles Marshall
MKMacédoine
MLMali
MILOrganisme militaire
MMMyanmar
MNMongolie
MOMacao
MPIles Marianne du Nord
MQMartinique
MRMauritanie
MSMontserrat
MUIle Maurice
MVMaldives
MWMalawi
MXMexique
MYMalaisie
MZMozambique
NANamibie
NCNouvelle-Calédonie
NENiger
NETOrganisme ayant un rapport avec Internet
NFIles Norfolk
NGNigeria
NINicaragua
NLPays-Bas
NONorvège
NPNépal
NRNauru
NTZone Neutre
NUNiue
NZNouvelle-Zélande
OMOman
ORGOrganisme non référencé
PAPanamá
PEPérou
PFPolynésie française
PGPapouasie Nouvelle-Guinée
PHPhilippines
PKPakistan
PLPologne
PMSaint-Pierre et Miquelon
PNPitcairn
PRPorto Rico (USA)
PSTerritoires palestiniens
PTPortugal
PYParaguay
PWPalau
QAQatar
RERéunion
RORoumanie
RUFédération Russe
RWRwanda
SAArabie Saoudite
SBIles Salomon
SCSeychelles
SDSoudan
SESuède
SGSingapour
SHSainte-Hélène
SISlovénie
SJIles Svalbard et Jan Mayen
SKRépublique Slovaque
SLSierra Leone
SMSan Marin
SNSénégal
SOSomalie
SRSurinam
STSao Tomé et Principe
SUUnion Soviétique
SVSalvador
SYSyrie
SZSwaziland
TCIles Turks et Caicos
TDTchad
TFTerritoire Austral Français
TGTogo
THThaïlande
TJTadjikistan
TKTokelau
TMTurkménistan
TNTunisie
TOTonga
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