Protocole et Formats

Messages DNS et codage

Messages DNS

Les 6 premiers champs sont chacun sur 16 bits, les autres champs sont de tailles variables sans contraintes d'alignement autres que les octets. Les limites de tailles sont de 255 octets pour un Nom-DNS et de 65535 octets pour un RDATA.

• Le champ Identification sert à identifier si besoin la réponse à une requête donnée.
• Le champ Contrôle se décompose sous la forme:

  QR

  OpCode

  AA

  TC

  RD

  RA

  Z

  AD

  CD

  RCODE

  • 1 bit QR : requête (0) ou réponse (1)
  • 4 bits OpCode Type de requête :
    • QUERY requête standard
    • IQUERY requête inverse (déprécié par RFC3425)
    • STATUS Demande d'état du serveur
    • NOTIFY Notification de modification de la base (RFC1996)
    • UPDATE Mise à jour dynamique de la base (RFC2136)
  • 1 bit AA Authoritative Answer, réponse d'un serveur authoritative (1) ou d'un cache (0)
  • 1 bit TC Truncated, message tronqué car trop grand (1), essayer TCP.
  • 1 bit RD Recursion Desired, la requête demande une résolution récursive (1) ou une résolution itérative (0)
  • 1 bit RA Recursion Available, le serveur accepte les résolutions récursives (1) ou non (0)
  • 1 bit Zeros, réservé pour extensions
  • 1 bit AD Authenticated data, pour extension DNSSEC
  • 1 bit CD Checking Disabled, pour extension DNSSEC
  • 4 bits Rcode, Code d'erreur : NOERROR, SERVFAIL, NXDOMAIN (no such domain), REFUSED...
• Les 4 champs Nombre de ... donnent le nombre d'objets dans chacune des 4 sections suivantes du message.
• La section Question contient des RRs incomplets {Nom-DNS, TYPE, CLASSE}.
• Les sections Réponse, Authority et Additional sont constituées de RRs complets {Nom-DNS, TYPE, CLASSE, TTL, (RDATA_LENGTH), RDATA} (TYPE, CLASSE et RDATA_LENGTH sont sur 2 octets, TTL est sur 4 octets)

L'existence et le contenu des différentes sections peuvent être requis ou optionnels suivant les cas. Cela dépendra aussi fortement de la nature itérative ou récursive de la réponse.

• Le nombre de Question est le plus souvent égal à 1, mais peut être 0 ou >1 dans certains cas particuliers.
• La section Réponse contient l'ensemble des RRs qui correspondent dans le DNS à la question posée.
• La section Authority contient les serveurs de noms (RR NS) Authoritatives liés la question. Dans certains cas, on peut aussi y trouver le SOA de la zone cible.
• La section Additional contient des informations DNS complémentaires liées aux RRs des sections précédentes. Par exemple les adresses (A ou AAAA) des serveurs de noms (NS) ou de messageries (MX).

Pour une réponse itérative (RD=0 ou RA=0), la section Réponse sera le plus souvent vide (sauf si le serveur connaît par chance la réponse). La section Authority contiendra alors un Nom de domaine qui est un Nom de zone et les Serveurs de Noms associés. Il s'agit de la "meilleure information" connue par le serveur courant pour résoudre la requête. C'est à dire le plus long suffixe du nom de la question, dont le serveur courant connaît les Serveurs de Noms. Dans le pire des cas, c'est la zone Racine. La section Additional contient alors si possible (obligatoire pour la GLUE), des adresses de ces serveurs vers qui on va immédiatement itérer la requête.

Pour une réponse récursive positive (RD=RA=1, Rcode=NOERROR, Nombre de Réponses>0), la section Réponse contiendra toutes les réponses souhaitées. La section Authority contiendra le nom de la zone et la liste des serveurs Authoritative pour la réponse. Ceci permet éventuellement d'aller vérifier la réponse à la source si l'on ne fait pas confiance au cache, ou de mémoriser utilement les serveurs dans le cache pour répondre plus rapidement à des requêtes voisines ultérieurement (ou à la même requête après expiration du TTL).

La notion de réponse négative va en pratique couvrir deux cas différents :

1. NXDOMAIN le nom dans la requête n'existe pas dans la base DNS. Cela est identifié dans le message DNS par Rcode=NXDOMAIN.
2. NODATA le nom dans la requête existe mais il n'y a pas de RR du TYPE demandé. Le message contient alors Rcode=NOERROR et Nombre de Réponses=0.

Pour une réponse récursive négative (RD=RA=1, NXDOMAIN ou NODATA), la section Réponse sera vide. La section Authority contiendra le SOA de la zone afin de donner la valeur du parametre Negative Cache TTL à utiliser pour cette réponse.

On se reportera à la section exemples dig pour des exemples.

Codage des Noms de Domaine

On a par exemple :

3

www

8

int-evry

2

fr

0

où les chiffres en gras sont les valeurs décimales des octets, le reste est en ASCII.

Compression des Noms de Domaines

• si les 2 bits valent 00, on a un champs de longueur de label sur 1 octet, et longueur < 64
• si les 2 bits valent 11, le champs s'interprète alors sur 2 octets et le reste du champs (14 bits) va coder un offset dans le message
• le cas 01 est reservé pour extension par EDNS0 (rfc2671)
• le cas 10 est inutilisé

Exemple :
On considère une requête sur le nom zeratul.ipv6.int-evry.fr. (cf. exemple dig n.7). Dans la réponse, le premier nom qui apparaît est celui de la question, il commencera au 12ième octet du message DNS.
On trouve donc avec OFFSET=12, le codage :

7

zeratul

4

ipv6

8

int-evry

2

fr

0

Le même nom apparaît naturellement dans la section Réponse, il sera alors codé sur seulement 2 octets par :

192

12

NB: 192="11000000"

Le nom ipv6.int-evry.fr. apparaît ensuite comme nom de zone dans la section Authority, il sera alors codé sur 2 octets :

192

20

Le nom hugo.int-evry.fr. apparaît aussi comme serveur de zone, il sera alors codé :

4

hugo

192

25

Precisions : La compression des noms s'applique aussi bien sur le Nom de domaine des RRs que sur les noms DNS qui apparaissent dans les RDATAs. Cela pose un problème d'extensibilité au niveau du DNS car les RDATAs contenants des noms ne peuvent être traités de manière opaque comme une chaîne d'octets. En effet, le codage des RDATAs dépend alors du message qui les a véhiculé. Ainsi l'introduction d'un nouveau type de RR avec des noms dans les RDATAs nécessite la mise à jour de tout les serveurs DNS (car ils peuvent servir de cache), ou l'interdiction de la compression des noms pour les nouveaux RDATAs (cf. RFC3597).