Dns forwarder что такое
Сетевые сервисы Windows 2012 — DNS
В своё время открыл для себя простую истину: хочешь запомнить что-то — веди конспект (даже при чтении книги), а хочешь закрепить и систематизировать — донеси до людей (напиши статью). Поэтому, после двух лет работы в системной интеграции (сфере, которую я в бытность свою системным администратором, считал просто рогом изобилия для жаждущих прокачки специалистов), когда я понял, что знания постепенно вытесняются навыками правки документации и конфигурированию по мануалам и инструкциям, для поддержания формы я начал писать статьи о базовых вещах. Например вот — о DNS. Делал тогда я это больше для себя, но подумал — вдруг кому пригодится.
Сервис в современных сетях если не ключевой, то один из таковых. Те, для кого служба DNS — не нова, первую часть могут спокойно пропустить.
Содержание:
1. Основные сведения
2. Немного о формате сообщения DNS
3. TCP и UDP
4. DNS в Windows Server 2008 и 2012
5. DNS и Active directory
6. Источники информации
(анкеров нет, поэтому содержание без ссылок)
1. Основные сведения
DNS — это база данных, содержащая, в основном, информацию о сопоставлении имён сетевых объектов их IP-адресам. «В основном» — потому что там и ещё кое-какая информация хранится. А точнее, ресурсные записи (Resource Records — RR) следующих типов:
А — то самое сопоставление символьного имени домена его IP адресу.
АААА — то же что А, но для адресов IPv6.
CNAME — Canonical NAME — псевдоним. Если надо чтобы сервер с неудобочитаемым именем, типа nsk-dc2-0704-ibm, на котором вертится корпоративный портал, откликался также на имя portal, можно создать для него ещё одну запись типа А, с именем portal и таким же IP-адресом. Но тогда, в случае смены IP адреса (всякое бывает), нужно будет пересоздавать все подобные записи заново. А если сделать CNAME с именем portal, указывающий на nsk-dc2-0704-ibm, то ничего менять не придётся.
MX — Mail eXchanger — указатель на почтовый обменник. Как и CNAME, представляет собой символьный указатель на уже имеющуюся запись типа A, но кроме имени содержит также приоритет. MX-записей может быть несколько для одного почтового домена, но в первую очередь почта будет отправляться на тот сервер, для которого указано меньшее значение в поле приоритета. В случае его недоступности — на следующий сервер и т.д.
NS — Name Server — содержит имя DNS-сервера, ответственного за данный домен. Естественно для каждой записи типа NS должна быть соответствующая запись типа А.
SOA — Start of Authority — указывает на каком из NS-серверов хранится эталонная информация о данном домене, контактную информацию лица, ответственного за зону, тайминги хранения информации в кэше.
SRV — указатель на сервер, держатель какого-либо сервиса (используется для сервисов AD и, например, для Jabber). Помимо имени сервера содержит такие поля как Priority (приоритет) — аналогичен такому же у MX, Weight (вес) — используется для балансировки нагрузки между серверами с одинаковым приоритетом — клиенты выбирают сервер случайным образом с вероятностью на основе веса и Port Number — номер порта, на котором сервис «слушает» запросы.
Все вышеперечисленные типы записей встречаются в зоне прямого просмотра (forward lookup zone) DNS. Есть ещё зона обратного просмотра (reverse lookup zone) — там хранятся записи типа PTR — PoinTeR — запись противоположная типу A. Хранит сопоставление IP-адреса его символьному имени. Нужна для обработки обратных запросов — определении имени хоста по его IP-адресу. Не требуется для функционирования DNS, но нужна для различных диагностических утилит, а также для некоторых видов антиспам-защиты в почтовых сервисах.
Кроме того, сами зоны, хранящие в себе информацию о домене, бывают двух типов (классически):
Основная (primary) — представляет собой текстовый файл, содержащий информацию о хостах и сервисах домена. Файл можно редактировать.
Дополнительная (secondary) — тоже текстовый файл, но, в отличие от основной, редактированию не подлежит. Стягивается автоматически с сервера, хранящего основную зону. Увеличивает доступность и надёжность.
Для регистрации домена в интернет, надо чтоб информацию о нём хранили, минимум, два DNS-сервера.
В Windows 2000 появился такой тип зоны как интегрированная в AD — зона хранится не в текстовом файле, а в базе данных AD, что позволяет ей реплицироваться на другие контроллеры доменов вместе с AD, используя её механизмы репликации. Основным плюсом данного варианта является возможность реализации безопасной динамической регистрации в DNS. То есть записи о себе могут создать только компьютеры — члены домена.
В Windows 2003 появилась также stub-зона — зона-заглушка. Она хранит информацию только о DNS-серверах, являющихся полномочными для данного домена. То есть, NS-записи. Что похоже по смыслу на условную пересылку (conditional forwarding), которая появилась в этой же версии Windows Server, но список серверов, на который пересылаются запросы, обновляется автоматически.
Итеративный и рекурсивный запросы.
Понятно, что отдельно взятый DNS-сервер не знает обо всех доменах в интернете. Поэтому, при получении запроса на неизвестный ему адрес, например metro.yandex.ru, инициируется следующая последовательность итераций:
DNS-сервер обращается к одному из корневых серверов интернета, которые хранят информацию о полномочных держателях доменов первого уровня или зон (ru, org, com и т.д.). Полученный адрес полномочного сервера он сообщает клиенту.
Клиент обращается к держателю зоны ru с тем же запросом.
DNS-сервер зоны RU ищет у себя в кэше соответствующую запись и, если не находит, возвращает клиенту адрес сервера, являющегося полномочным для домена второго уровня — в нашем случае yandex.ru
Клиент обращается к DNS yandex.ru с тем же запросом.
DNS яндекса возвращает нужный адрес.
Такая последовательность событий редко встречается в наше время. Потому что есть такое понятие, как рекурсивный запрос — это когда DNS-сервер, к которому клиент изначально обратился, выполняет все итерации от имени клиента и потом возвращает клиенту уже готовый ответ, а также сохраняет у себя в кэше полученную информацию. Поддержку рекурсивных запросов можно отключить на сервере, но большинство серверов её поддерживают.
Клиент, как правило, обращается с запросом, имеющим флаг «требуется рекурсия».
2. Немного о формате сообщения DNS
Сообщение состоит из 12-байтного заголовка, за которым идут 4 поля переменной длины.
Заголовок состоит из следующих полей: 
Формат DNS-сообщения
Идентификация — в это поле клиентом генерируется некий идентификатор, который потом копируется в соответствующее поле ответа сервера, чтобы можно было понять на какой запрос пришёл ответ.
Флаги — 16-битовое поле, поделенное на 8 частей:
Следующие четыре 16-битных поля указывают на количество пунктов в четырех полях переменной длины, которые завершают запись. В запросе количество вопросов (number of questions) обычно равно 1, а остальные три счетчика равны 0. В отклике количество ответов (number of answers) по меньшей мере равно 1, а оставшиеся два счетчика могут быть как нулевыми, так и ненулевыми.
Пример (получен с помощью WinDump при выполнении команды ping www.ru):
IP KKasachev-nb.itcorp.it.ru.51036 > ns1.it.ru.53: 36587+ A? www.ru. (24)
IP ns1.it.ru.53 > KKasachev-nb.itcorp.it.ru.51036: 36587 1/2/5 A 194.87.0.50 (196)
Первая строка — запрос: имя моего ПК, 51036 — случайно выбранный порт отправки, 53- заранее известный порт DNS-сервера, 36587 — идентификатор запроса, + — «требуется рекурсия», А — запрос записи типа А, знак вопроса означает, что это запрос, а не ответ. В скобках — длина сообщения в байтах.
Вторая строка — ответ сервера: на указанный исходный порт с указанным идентификатором запроса. Ответ содержит одну RR (ресурсную запись DNS), являющуюся ответом на запрос, 2 записи полномочий и 5 каких-то дополнительных записей. Общая длина ответа — 196 байт.
3. TCP и UDP
На слуху сведения о том, что DNS работает по протоколу UDP (порт 53). Это действительно по умолчанию так — запросы и ответы отправляются по UDP. Однако, выше упоминается наличие в заголовке сообщения флага TC (Truncated). Он выставляется в 1, если размер отклика превысил 512 байт — предел для UDP-отклика — а значит был обрезан и клиенту пришли только первые 512 байт. В этом случае клиент повторяет запрос, но уже по TCP, который ввиду своей специфики, может безопасно передать большие объёмы данных.
Также передача зон от основных серверов к дополнительным осуществляется по TCP, поскольку в этом случае передаётся куда больше 512 байт.
4. DNS в Windows Server 2008 и 2012
В Windows 2008 появились следующие возможности:
Фоновая загрузка зон
Поскольку задача загрузки зон выполняется отдельными потоками, DNS-сервер может обрабатывать запросы во время загрузки зоны. Если DNS-клиент запрашивает данные для узла в зоне, который уже загружен, DNS-сервер отправляет в ответ данные (или, если это уместно, отрицательный ответ). Если запрос выполняется для узла, который еще не загружен в память, DNS-сервер считывает данные узла из доменных служб Active Directory и обновляет соответствующим образом список записей узла.
Поддержка IPv6-адресов
Протокол Интернета версии 6 (IPv6) определяет адреса, длина которых составляет 128 бит, в отличие от адресов IP версии 4 (IPv4), длина которых составляет 32 бита.
DNS-серверы с ОС Windows Server 2008 теперь полностью поддерживают как IPv4-адреса, так и IPv6-адреса. Средство командной строки dnscmd также принимает адреса в обоих форматах. Cписок серверов пересылки может содержать и IPv4-адреса, и IPv6-адреса. DHCP-клиенты также могут регистрировать IPv6-адреса наряду с IPv4-адресами (или вместо них). Наконец, DNS-серверы теперь поддерживают пространство имен домена ip6.arpa для обратного сопоставления.
Изменения DNS-клиента
Разрешение имен LLMNR
Клиентские компьютеры DNS могут использовать разрешение имен LLMNR (Link-local Multicast Name Resolution), которое также называют многоадресной системой DNS или mDNS, для разрешения имен в сегменте локальной сети, где недоступен DNS-сервер. Например, при изоляции подсети от всех DNS-серверов в сети из-за сбоя в работе маршрутизатора клиенты в этой подсети, поддерживающие разрешение имен LLMNR, по-прежнему могут разрешать имена с помощью одноранговой схемы до восстановления соединения с сетью.
Кроме разрешения имен в случае сбоя в работе сети функция LLMNR может также оказаться полезной при развертывании одноранговых сетей, например, в залах ожидания аэропортов.
Изменения Windows 2012 в части DNS коснулись, преимущественно, технологии DNSSEC (обеспечение безопасности DNS за счет добавления цифровых подписей к записям DNS), в частности — обеспечение динамических обновлений, которые были недоступны, при включении DNSSEC в Windows Server 2008.
5. DNS и Active directory
Active Directory очень сильно опирается в своей деятельности на DNS. С его помощью контроллеры домена ищут друг друга для репликации. С его помощью (и службы Netlogon) клиенты определяют контроллеры домена для авторизации.
Для обеспечения поиска, в процессе поднятия на сервере роли контроллера домена, его служба Netlogon регистрирует в DNS соответствующие A и SRV записи.
SRV записи регистрируемые службой Net Logon:
_ldap._tcp.DnsDomainName
_ldap._tcp.SiteName._sites.DnsDomainName
_ldap._tcp.dc._msdcs.DnsDomainName
_ldap._tcp.SiteName._sites.dc._msdcs.DnsDomainName
_ldap._tcp.pdc._msdcs.DnsDomainName
_ldap._tcp.gc._msdcs.DnsForestName
_ldap._tcp.SiteName._sites.gc._msdcs. DnsForestName
_gc._tcp.DnsForestName
_gc._tcp.SiteName._sites.DnsForestName
_ldap._tcp.DomainGuid.domains._msdcs.DnsForestName
_kerberos._tcp.DnsDomainName.
_kerberos._udp.DnsDomainName
_kerberos._tcp.SiteName._sites.DnsDomainName
_kerberos._tcp.dc._msdcs.DnsDomainName
_kerberos.tcp.SiteName._sites.dc._msdcs.DnsDomainName
_kpasswd._tcp.DnsDomainName
_kpasswd._udp.DnsDomainName
Первая часть SRV-записи идентифицирует службу, на которую указывает запись SRV. Существуют следующие службы:
_ldap — Active Directory является службой каталога, совместимой с LDAP-протоколом, с контроллерами домена, функционирующими как LDAP-серверы. Записи _ldap SRV идентифицирует LDAP серверы, имеющиеся в сети. Эти серверы могут быть контроллерами домена Windows Server 2000+ или другими LDAP-серверами;
_kerberos — SRV-записи _kerberos идентифицируют все ключевые центры распределения (KDC — Key Distribution Centers) в сети. Они могут быть контроллерами домена с Windows Server 2003 или другими KDC-серверами;
_kpassword — идентифицирует серверы изменения паролей kerberos в сети;
_gc — запись, относящаяся к функции глобального каталога в Active Directory.
В поддомене _mcdcs регистрируются только контроллеры домена Microsoft Windows Server. Они делают и основные записи и записи в данном поддомене. Не-Microsoft-службы делают только основные записи.
Записи, содержащие идентификатор сайта SiteName, нужны для того чтобы клиент мог найти контроллер домена для авторизации в своём сайте, а не лез авторизовываться в другой город через медленные каналы.
DomainGuid — глобальный идентификатор домена. Запись, содержащщая его, нужна на случай переименования домена.
Как происходит процесс поиска DC
Во время входа пользователя, клиент инициирует DNS-локатор, при помощи удалённого вызова процедуры (Remote Procedure Call — RPC) службой NetLogon. В качестве исходных данных в процедуру передаются имя компьютера, название домена и сайта.
Служба посылает один или несколько запросов с помощью API функции DsGetDcName()
DNS сервер возвращает запрошенный список серверов, рассортированный согласно приоритету и весу. Затем клиент посылает LDAP запрос, используя UDP-порт 389 по каждому из адресов записи в том порядке, как они были возвращены.
Все доступные контроллеры доменов отвечают на этот запрос, сообщая о своей работоспособности.
После обнаружения контроллера домена, клиент устанавливает с ним соединение по LDAP для получения доступа к Active Directory. Как часть их диалога, контроллер домена определяет к в каком сайте размещается клиент, на основе его IP адреса. И если выясняется, что клиент обратился не к ближайшему DC, а, например, переехал недавно в другой сайт и по привычке запросил DC из старого (информация о сайте кэшируется на клиенте по результатам последнего успешного входа), контроллер высылает ему название его (клиента) нового сайта. Если клиент уже пытался найти контроллер в этом сайте, но безуспешно, он продолжает использовать найденный. Если нет, то инициируется новый DNS-запрос с указанием нового сайта.
Служба Netlogon кэширует информацию о местонахождении контроллера домена, чтобы не инициировать всю процедуру при каждой необходимости обращения к DC. Однако, если используется «неоптимальный» DC (расположенный в другом сайте), клиент очищает этот кэш через 15 минут и инициирует поиски заново (в попытке найти свой оптимальный контроллер).
Если у комьютера отсутствует в кэше информация о его сайте, он будет обращаться к любому контроллеру домена. Для того чтобы пресечь такое поведение, на DNS можно настроить NetMask Ordering. Тогда DNS выдаст список DC в таком порядке, чтобы контроллеры, расположенные в той же сети, что и клиент, были первыми.
Пример: Dnscmd /Config /LocalNetPriorityNetMask 0x0000003F укажет маску подсети 255.255.255.192 для приоритетных DC. По умолчанию используется маска 255.255.255.0 (0x000000FF)
Пряморукий DNS: делаем правильно
Представляем вашему вниманию очень эмоциональный рассказ Льва Николаева (@maniaque) о том, как надо настраивать DNS и особенно, как делать не надо. Вот прямо после каждого пункта можете мысленно добавлять: «Пожалуйста, не делайте этого!» В своем докладе Лев так и говорит.
Статья будет состоять из трех частей:
Резольвер — это та штука, которую вы прописываете в настройках своей операционной системы, чтобы можно было превращать понятные человеку адреса типа ya.ru в непонятное 87.250.250.242.
Если вы уже доросли до этого, расскажем, как держать зону самостоятельно, как это делать хорошо и отказоустойчиво, и как это делать, если у вас несколько сотен доменов.
О спикере: Три года назад Лев Николаев пришел в компанию Макснет, в которой DNS развивался как раз не совсем правильно. Был bind и текстовые файлы с зонами; руки чесались навести порядок. В основе статьи доклад на Root Conf 2017, в ходе которого Лев делится с сообществом своим ассортиментом граблей.
Делаем резольвер
Резольвер нужен тем организациям, у которых либо нет провайдерского резольвера, либо которым он уже начинает мешать (от вас льется столько запросов, что резольвер не успевает отвечать или же лимитирует вас). От ЦОД или провайдера в принципе ждут наличия своего производительного резольвера.
Интересный вопрос к размышлению состоит в том, почему в стандартной поставке почти любой операционной системы нет резольвера, который умеет самостоятельно выполнять DNS запросы от корневых серверов. Совершенно непонятно, почему всегда моя машина должна идти к кому-то и просить его выполнить DNS запрос. Как ни странно, коллеги по цеху из FreeBSD ответили, что там есть, что у них из коробки ставится unbound, но в остальных ОС этого нет.
Выбор софта для резольвера
По большому счету, здесь всего 2 варианта:
В отношении резольвера я не пытаюсь вас склонить к выбору какого-то конкретного софта, потому что на сегодня резольвер — это в первую очередь некие реализуемые фичи, а не конкретный софт. Вы можете использовать bind или unbound, или что угодно еще, если оно будет отвечать тем вещам, про которые я сейчас расскажу.
Привет убунтоводам!
Если вы любите Ubuntu, как мы, и используете ее в продакшне, вам придется немножко повелосипедить. Как известно, unbound должен стартовать вместе с системой. В 16.04 перешли на systemd, но, естественно, юнит написать забыли. И когда генератор пытается его сгенерировать автоматически из SysV-скрипта, получается полное безобразие. Не вздумайте это выкатывать в продакшн — я это сделал и оставил 30 000 абонентов без DNS на полчаса. Благо, это было ночью.
Пишите юнит! Или возьмите у меня, в конце будет адрес репозитория. Это касается только тех, кто с Ubuntu, но, например, в Debian что-то близкое должно быть.
Что должно быть в резольвере?
5 вещей, которые нужно сделать в своем резольвере.
1. Никаких форвардов к Яндексу или Google
Это довольно очевидно, поэтому, пожалуйста, перестаньте так делать. Перенаправлять запросы к Google плохо по двум причинам. Во-первых, вас рано или поздно ограничат по количеству запросов, о чем они заранее предупреждают. Но самое неприятное в том, что связность неидеальная.
Иногда бывает, что даже заветные 4 восьмерки недоступны, соответственно, у вас тоже будут проблемы. Абсолютно то же самое касается и Яндекса.
Нет, это не проблема Google или Яндекс, их недоступность обычно связана с тем, что у Вас (или Вашего аплинка) упал до них канал.
2. SO_REUSEPORT
Эта опция реально ускоряет жизнь, но требует, чтобы у вас было ядро, как минимум, версии 3.9. Если среди вас есть любители ядер 2.6. (моябабушкаизRedHat), закопайте его, пожалуйста. Опция SO_REUSEPORT позволяет нескольким процессам одновременно биндить один порт (у них должен быть одинаковый UID, чтобы порт не «угнать»), но ее приятственность в другом — нагрузка распределяется на эти потоки равномерно. Для DNS это подходит идеально, и вы на самом деле увидите прирост производительности, просто перейдя на современное ядро.
SO_REUSEPORT есть и в bind, и в unbound. В bind он включен из коробки, в unbound его надо отдельно включать, потому что unbound пытается быть максимально совместимым, иногда в ущерб производительности.
3. Prefetch
Это странная опция. Она действительно помогает в том смысле, что она немножко не уважает TTL. Когда мы идем к авторитетному серверу и спрашиваем у него какую-то запись, у нее есть TTL — это то время, в течение которого к нему можно за обновлением не ходить. Unbound и bind идут за обновленным содержимым этой записи раньше, чем TTL реально истек.
Но есть две особенности. Вы получите прирост в исходящем трафике процентов на 10. Хотя на самом деле в целом резольверы с трудом могут генерировать вообще много трафика, поэтому вряд ли это вас будет волновать. Второй момент — с короткими TTL (например, в минуту) с Prefetch никакой особой пользы не получится, но так как для ru-сегмента короткий TTL пока еще фантастика, в принципе может отлично сработать.
4. Expired
Этой опции в bind я не нашел, но в unbound она есть и позволяет возвращать просроченную запись с нулевым TTL, а в фоне пытается получить свежую у авторитетных серверов. Это хорошо помогает от крупных падений, например, пользователи могли бы даже и не заметить недавнего падения Dyn, если эта опция была бы массово включена. Но ее не все знают, не все любят и не все включают.
5. DNSSEC
DNSSEC есть в 2 разных ипостасях — в простой и в сложной:
Как вы понимаете, если мы отравим кэш резольвера, все его клиенты получат отравленную запись, и можно будет сделать много интересных вещей. Поэтому, пожалуйста, всегда проверяйте DNSSEC, если он есть у домена, в этом нет ничего сложного и это делается автоматически и хорошо.
Зарубежные домены обзавелись DNSSEC уже неплохо, хотя процент там тоже небольшой. При этом многие провайдеры принципиально DNSSEC не проверяют, например, Ростелеком.
За полтора года этой валидации я все ожидал, что кто-нибудь из наших крупных компаний накосячит с DNSSEС, тем самым порвав на британский флаг нашу техподержку, но пока все единичные срабатывания были на зарубежные сайты с небольшим трафиком — все нормально.
Мелочи жизни
1. Перестаньте отвечать на ANY
Если вы делаете резольвер, перестаньте отвечать на запросы ANY потому, что это вид запроса, который на самом деле толком не стандартизован и используется на 99% всякими замечательными вирусами.
Чтобы не опускаться до программного уровня, можно использовать iptables, который работает достаточно быстро: если он видит, что запрос ANY, он его просто дропает.
Используйте ограничение на количество запросов в секунду, если Вы не закрыты извне. Мой резольвер по целому ряду причин пришлось открыть всему миру, поэтому практически первое, что я сделал — это ограничил количество запросов в секунду извне. Если вы не можете закрыть ваш резольвер для клиентов снаружи, то хотя бы лимитируйте их. Лимит поставьте по вкусу, например, у меня 70 запросов в секунду.
Третья приятная мелочь. Обычно, в сети делается не один резольвер, и иногда хочется делать между ними failover, но, естественно, не при помощи самого резольвера. Надо failover делать методами маршрутизации и у unbound есть отличная опция interface-automatic: yes. Она говорит: «Если запрос ко мне попал в принципе, мне плевать, кому он был предназначен, я отвечу на него». С этой опцией очень удобно, если нужно, на unbound заворачивать трафик соседнего резольвера.
Что мониторить?
Это типичная картинка с прода. Мы здесь видим, что количество запросов достигло 300 000 запросов, и это не в минуту и не в секунду, у меня статистика снимается каждые 5 минут, т. е. на самом деле мелочь.
Таким образом, мониторить количество запросов обязательно нужно, т. к. если вы не можете их измерять, вы не можете их контролировать. Еще нужно мониторить виды запросов. В примере ниже хорошо видно: бирюзовая полоска — это PTR-запросы, и надо разбираться, почему их так много и откуда они берутся.
Чаще всего их причиной является криво сконфигурированный софт, либо какой-то роутер считает, что ему нужно срочно сделать PTR-запросик пару тысяч раз.
Это делается достаточно просто — вы по cron дергаете статистику unbound, а потом оттуда (мы в Zabbix юзер-параметром) забираете то, что нужно.
Виды ответов тоже обязательно надо мониторить. На картинке выше типичный пример DNS Water Torture, т. е. ботнет внутри вашей сети запрашивает несуществующие адреса поддомены атакуемого домена. В результате он получает ответ Nodata (красный цвет), в примере доходило до 25 000 таких запросов в пике.
Цель при этом: заколебать до смерти Name-сервер атакуемого домена, чтобы он устал отвечать и на легитимные запросы. А как только вы начинаете мониторить виды ответов, то начинаете видеть, насколько внутри вашей сети активны ботнеты.
Обратите внимание, и количество легитимных запросов подпрыгивает точно также, когда появляется красненькая полоска, т. е. здесь ботнеты увеличивают количество запросов 2 раза.
Другая проблема — что с этим делать потом, но это не сегодняшняя тематика.
Ваш лучший друг — dnstop
Это очень удобная команда, чтобы понять, кто и что запрашивает, если случилась атака и что-то пошло не так. Обычно, её запускают без параметров, но это неправильно.
Так можно легко смотреть, кто и куда ходит, и какая атака идет сейчас.
Грабли (делюсь своими)
Их много. Как только вы поднимете резольвер, вы столкнетесь с криво настроенными роутерами или софтом. Можете получить тонны PTR запросов. Такое бывает достаточно часто, и вы это будете видеть, сможете исправлять, разбираться и делать вашу сеть лучше. Отдельный момент — это прекрасные китайские видеорегистраторы. К ним у меня особая любовь, как и у многих, наверное.
В вашей сети главная проблема в том, что вашим пользователям на ваши проблемы глубоко наплевать чаще всего. То есть то, что от пользователя идет паразитный трафик с DNS Water Torture его волнует мало, пока World of Tanks работают.
Сейчас говорили про простейшую вещь — про резольвер, теперь давайте усложним задачку.
Держим зоны
Итак, мы доросли до того, что у нас есть домены, мы хотим их у себя держать, быть авторитетным за них сервером, отдавать ответы.
Как правило у себя держат зоны либо организации с особыми амбициями: «Мы крутые! Мы зоны лучше держим, чем какой-нибудь Dyn!», либо ЦОДы или провайдеры, от которых этого опять же этого ждут по умолчанию.
Не надо совмещать
У нас были клиенты, которые настолько верили в то, что если сайт открывается изнутри нашей сети, то им и домен продлевать не надо. У них дома наш интернет и на работе наш интернет — везде же открывается, все нормально.
Выбор софта
Главный момент: не надо думать, что вы здесь выбираете софт. Это ключевая ошибка в головах многих. DNS — это база данных, не пихайте ее в текстовый файл. Очень и очень плохо, если вы при помощи Ansible или chef генерируете текстовый файл, который потом засовываете в bind. Но я знаю — вы это делаете, а потом рассказываете о том, что оно плохо работает.
Поэтому ответ: PowerDNS
Вы знаете, что к bind есть патч, чтобы работать с MySQL, да? А вы его пробовали? Многие еще не знают про PowerDNS. Большая часть свято считает, что этот патч можно как-то использовать на старых версиях, но оно будет работать ужасно в плане производительности, потому что это просто набор костылей.
Опять привет убунтуводам
Если вы используете Ubuntu, то в стандартных репозиториях 16.04 лежит alpha-версия PowerDNS 4.х. Я не знаю, кому сказать спасибо за это. Она действительно работает, но с проблемками. Уже год, как я открыл к версии 4.х issue #3824. Я спрашиваю у разработчиков PowerDNS:
– Ребят, а ничего, что я MySQL перезапускаю, а у вас PowerDNS не подхватывает его обратно?
– Ух ты, прикольно!
Запомните этот баг, они уже 3 раза закрывали и 3 раза открывали в 4-й ветке. Поэтому — есть 3-я стабильная, у нее этих проблем нет, но на Debian / Ubuntu вам понадобится ее ставить из deb-файла. И на сегодня, на март 2018 года она уже небезопасна. Поэтому выход один — переходить на ppa от разработчиков для Вашей версии Ubuntu.
Вдумчивая архитектура
Здесь начинается сложная часть статьи — давайте подумаем про архитектуру. Как только мы пришли к PowerDNS, раз это база данных, мы хотим удобный редактор в вебе. А редакторов нет, кроме PowerAdmin. Это веб-приложение на PHP, и сразу понятно, что тому, кто его развернет вместе с DNS-сервером, надо руку отрубить — нельзя его на ту же машину ставить. В итоге возникает задача:
Далее, у нас несколько DNS-серверов и необходимо доставлять на них базу данных. Получается, что есть машина с PowerAdmin, с актуальной базой данных, и нужно эту базу данных как-то раскатывать еще на кучу машин.
– Давайте возьмем, например, репликацию MySQL. Говорят, она прикольно работает!
– Она вам тоже не поможет. Репликация тут не лучший друг.
Поэтому схема выглядит так.
У вас есть сервер с PowerAdmin и MySQL. С DNS-сервера вы идете туда и делаете mysqldump с опцией skip-extended-insert (мы о ней скоро поговорим) и получаете SQL-файл.
Вы скажете: «Эка невидаль! Что мы, дампов никогда не делали?»
А дальше начинается интересное. Естественно, вы не можете, взяв dump в базе на допустим 700 доменов, загружать его в ту же базу. Поэтому его надо загрузить в соседнюю, а потом сделать RENAME TABLE. Вы спросите — зачем? Это 100% атомарно. RENAME TABLE — это офигительная штука, которая, как и переименование файла в Linux, либо отрабатывает, либо нет, у неё нет промежуточного состояния. Это очень удобно и удобнее, чем транзакция, потому что в разы быстрее. После того, как вы успешно этот dump загрузили, вы этот же файл кладете в git. Поскольку есть опция skip-extended-insert, то файлик получается git-friendly, т. е. у него на каждый insert одна строчка, и вы получаете вменяемый diff.
Главное здесь вот что: я хочу иметь возможность видеть diff от результатов «накатывания» базы.
Что получим
А про понятие master/slave забудьте, в данном контексте оно маловажно.
Хьюстон, у нас проблема
Все бы здорово и замечательно, но у нас есть одна проблема. Этот классный подход работает, только если мы для домена, в котором мы это делаем, и master, и slave. Если же это не так, начинаются сложности, которые мы сейчас будем побеждать.
Давайте переосознаем роль master/slave еще раз. Master шлет уведомления, как только у него изменилась зона, slave эти уведомления получает и что-то делает, при этом оба они отвечают на запросы.
Есть 2 стула варианта:
Выход — назначить один из серверов (можно 2 — отдельный разговор) ответственным за прием *XFR. Это не может делать сервер с PowerAdmin, т. к. там нет DNS-сервера и некому принимать.
Схема выглядит так:
У нас может быть 2 роли: просто DNS-сервер, который синхронизируется, а может быть DNS-сервер с ролью slave, который принимает *XFR, записывает себе в базу данных, и отдает изменения PowerAdmin, выполняя еще один скрипт.
Повторю, что эта схема достаточно простая, работает очень хорошо уже достаточно долго и позволяет полностью отказаться от понятий master и slave вообще в принципе. Мы slave в тех случаях, когда нам нужно им быть, и не более того.
Что мониторить?
Power DNS — это все-таки отдельный механизм, который надо мониторить. Ниже картинки из Zabbix. Мы снимаем Latency, т. е. сколько времени занял ответ в микросекундах, и хорошо видны всплески, если машина была занята или база данных тормозила.
Протокол, по которому пришел запрос тоже нужно мониторить. Там не всегда легитимен TCP, за ним тоже надо аккуратно наблюдать. Заодно можно понять, насколько популярен IPv6, здесь это 10% запросов.
Виды запросов тоже нужно снимать, тогда вы будете понимать, что происходит, и видеть, например, что запросы вида АААА, то есть адреса в IPv6 в нашей ситуации уже практически равны запросам IPv4.
Обязательно нужно мониторить отправку SERVFAIL и поломанные пакеты, причем это удобно делать на одном графике. Если эти два числа совпадают — спите спокойно. Не совпадают — вы увидите.
Взболтать, но не смешивать
Увы иногда приходится использовать связку PowerDNS + unbound. К примеру, у вас есть локальный домен с хитрой структурой, которую неудобно настраивать в unbound. Кстати, так работает один из механизмов блокировки сайтов в России. Резольвер вашего провайдера может возвращать для «плохого» домена заглушку, для хорошего — нормальную запись. В корпоративной среде такое применяется, например, для блокировки социальных сетей или защиты от вирусов.
Архитектура
Архитектура здесь до боли проста — это просто смесь 2 компонентов, о которых мы только что говорили. То есть в свет смотрит PowerDNS, принимает запрос, смотрит в базу, к config-файле которой есть опция отправить запрос дальше вот этому серверу (стоящему на той же машине unbound), если чего-то нет в самой базе. Единственная особенность, что в рамках мониторинга мы на эту машину настраиваем template Zabbix 2 раза и картинок становится в 2 раза больше.
Контакты
— Хотелось бы услышать Ваш совет, каким образом можно фильтровать до сервера запросы определенных типов. Например, я хочу полностью отрезать IPv4 все запросы, чтобы они не доходили до сервера вообще.
— Эти опции есть и в PowerDNS, и в unbound. Еще есть вариант, используя IPtables, вы можете с помощью hex match выдергивать кусочек, смотреть, что там за запросы и просто их дропать полностью. Еще один вариант. Существуют различные DNS-прокси, причем даже авторы PowerDNS тоже выпускают свой резольвер, который поддерживает скрипты на Lua. Вы можете туда подсунуть свой скрипт, который будет делать любую кастомную магию. Есть для этого разные средства. Все зависит от того, что у вас за задача.
— Скажите, Вы у себя на сети внедрили блокировку запрещенных сайтов с помощью DNS? Статистика примерная есть?
Скажу так, и ее тоже. Много ли блокируется? Понятно, что блокировка через DNS — это от домохозяек. Понятно, что никто не мешает абоненту взять и вбить DNS Google. Честно скажу, мы не смотрим на нее, но в принципе, что-то туда падает.
— А по отчетам ревизоров заметны изменения после внедрения блокировки DNS?
Да. Для ревизора это отличный способ. Имейте это в виду.
— Вы своим клиентам, которые пользуются вашим DNS, даете IP адреса? Вы обеспечиваете доступность этих адресов, и каким образом?
Давайте коротенечко расскажу, как это работает. Вы же помните, что мы там вводим 2 адреса. Знаете, как смешно там работает failover. Смотрите, Windows и Linux ведут себя по-разному. Windows при недоступности первого переключается на второй и раз в 15 минут пытается по-прежнему тыркать первый и по возможности переключается на него. Linux этого не делает.
Во-первых, что надо понимать? Что failover средствами операционной системы не униформен и плох. Соответственно, ваша задача, чтобы оба IP, которые вы отдаете, как резольверы, светились всегда и работали. Поскольку мы это делаем с помощью маршрутизации, у каждого из наших серверов дополнительными IP к интерфейсу прописаны адреса его друганов. У нас их используется 3 и пока хватает.
При помощи маршрутизации мы туда направляем трафик. Поскольку в unbound мы используем опцию «отвечать на всех интерфейсах», он отлично отвечает, и ему никаких дополнительных манипуляций не надо.
— У Вас была табличка по передаче MySQL dump от серверов друг к другу. Вы говорили, что у вас получился не master/slave и master/master. То есть, грубо говоря, вы меняете всегда зону на одном из серверов и перекидываете на другой и split-brain не может получиться в этом случае?
Нет, split-brain возможен. Вообще каждый сервер раз в 2 минуты бежит делает dump и закидывает его к себе. Но если у него это не получилось, то мы наблюдаем а-ля split-brain, у него старая версия базы.
Но здесь нам помогает следующее. Если он не смог этого сделать, скорее всего, у него нет связанности. Если нет связанности, то значит, клиенты до него тоже не доберутся, и проблема не возникнет. Как только у него появится связанность он очень быстро получит новую копию.
— Нет, split-brain в том смысле, что вы на одном из серверов изменили запись, а на другом нет.
Смотрите, на самих DNS-серверах ничего не изменяется. Изменяется в одном месте, где PowerAdmin, а оттуда раскатывается на все остальные. Соответственно, такого не может быть, что мы забыли базу поменять где-то в другом месте. Мы как раз это и делали, чтобы так не было никогда.
Это была одна из наших проблем, когда был bind с текстовыми файлами. Было клево поменять зону в одном месте, потом забыть изменить серийник, а она XFR’ом на второй не перетекала. Это была наша боль, которую мы этим тоже устраняли.
— А еще есть какая-нибудь статистика по тому, когда перестать пользоваться XFR…
XFR — это механизм, который был придуман в условиях плохой связанности. Условно говоря, XFR, особенно инкрементальный XFR, придуман, чтобы полосу экономить. Но в современных реалиях полоса DNS сервера 5 Мб/с, больше он не ест. Поэтому, на мой взгляд, сейчас XFR — это механизм так себе. Поэтому я бы, в принципе, не рекомендовал смотреть в его сторону. Ребята из Power DNS в документации так и пишут, что если вы можете бэкенд как-то реплицировать без XFR и прочего, сделайте это. В нашем случае получилось здорово.
— Когда Вы рассказывали про ситуацию настройки авторитетного сервера, сказали, что якобы про репликацию Master/slave надо забыть, и мы отдаем на один сервер одинаковую конфигурацию со всего. В такой ситуации в SOA записи у нас есть какой-то ns сервер. А ns записей сколько получается? То есть, не будет ли такого, поскольку существуют разные чекеры DNS сервисов, правильно он настроен или нет, он будет ругаться типа: «У тебя 1 ns сервер, это очень плохо!» и т.д. Или мы сделаем одну ns запись несколькими IP’шниками?
Несколько записей, если быть правильным. В нашей ситуации, если клиент приходит к нам с доменом, то мы в качестве ns прописываем один, два — хотите, третий дорисую, четвертый, пятый. Ns может быть огромное количество — любое. У вас на все из них будут литься запросы равномерно.
— У меня легкие уточнения по поводу PowerDNS и изменения зоны. В 4-й версии есть PDNSutil edit. Он берет из базы зону, представляет ее в текстовом классическом виде. Говоришь save — он ее загружает обратно.
По поводу исправления issue — я месяц назад разговаривал с разработчиками PowerDNS — они очень мало притрагиваются сейчас к авторитетному серверу. У них все усилия брошены на DNS dist и recursor. Поэтому если хочется запатчить, лучше самому. В ближайший год они, похоже, ничего там делать не будут.
Меня 3-я версия устраивает. 4-ю я видел только потому, что она в 16.4 по дефолту приезжает. Это было из разряда «О, что есть!»
— Последнее. Как раз в сентябре будет меняться DNSSEC ключ на корнях, не забудьте обновить!
— Вы говорили, что нельзя использовать форвардинг, нужно использовать рекурсивный резолвинг. У меня возник такой вопрос, а если все начнут использовать рекурсивные DNS — корневых серверов как бы мало?
Протокол DNS придуман так, что вы к корневым серверам будете ходить очень редко. Корневые сервера условно держат сейчас уже много Top Level Domain, но посмотрите TTL — там он огромный. Вы туда будете ходить очень редко — раз в месяц сходите, и после этого не будете.
— Вы имеете в виду, что наш резольвер отрезольвит ns из зоны.ru и будет уже ходить только к ним?
Конечно. Пока TTL не истечет, он туда ходить не будет. Я же еще раз говорю — вопрос к размышлению. Это же точка отказа. Есть у меня клиент, и у него в настройках сетевого адаптера какие-то DNS сервера. Но они не обязаны никому работать. Можно было софтово включить поддержку этого дела в ОС. Представляете, какой бы пласт проблем это сняло: отравление кэшей, например. Многие вещи просто перестали бы иметь смысл.
То есть злоумышленнику сейчас резольвер — лакомый кусок для атаки потому, что «отравлю ему кэш — отравлю кэш толпе!» Это плохо, неправильно и так не должно быть. Чтобы это решить, надо просто всунуть резольвер в коробку в ОС. Я не понимаю, почему до сих пор никто этого не делает. Это не настолько сложно.
— У Ubuntu, кажется, dnsmasq в коробке есть.
Нет, там плохо все, поверьте. dnsmasq вообще плохо. Но дело даже не в этом. Он есть только в FreeBSD, там есть unbound, он на local-хвосте висит и работает. Но процент пользователей FreeBSD — это отдельный разговор.
Умеете больше, выше, сильнее — программный комитет RootConf в составе РИТ++ ждет ваших заявок до 9 апреля. Также, как и рассказов о собственных граблях и шишках во всем спектре тем, касающихся поддержки и эксплуатации ИТ-проектов.