Servicio DNS: funcionamiento, espacio de nombres, zonas y tipos de registros

Servicio de red e internet: el servicio DNS

Función: traduce nombres de dominio (fáciles de recordar) a direcciones IP (versión 4 o 6). Es una base de datos distribuida e ininterrumpida basada en TCP/IP.

Servidores y zonas: cada servidor DNS gestiona como mínimo una zona.

Espacio de nombres de dominio

• Estructura: árbol invertido con jerarquía de dominios y subdominios (hasta 127 niveles).
• Nodo raíz: representado por un punto (.), situado en la cima.
• FQDN (Fully Qualified Domain Name): nombre completo del equipo hasta la raíz. Se lee de izquierda a derecha (de menor a mayor jerarquía): hostname.subdominio.dominio.
• Límites: máximo 255 caracteres totales por FQDN y 63 caracteres por etiqueta o nodo.
• Caracteres especiales: soporta dominios multilingües (IDN) mediante Unicode desde 2004.

Niveles de dominio

Dominio raíz (.): gestiona la información de los dominios de primer nivel. Administrado globalmente por la ICANN.

Dominios de primer nivel (TLD, Top-Level Domain)

• ccTLD (country code): geográficos o por país (2 letras: .es, .uk, .eu). En España lo gestiona ESNIC / dominios.es (Red.es).
• gTLD (generic): genéricos de 3 o más letras.
• sTLD (sponsored): patrocinados o controlados por un sector particular.
• uTLD (unsponsored): no patrocinados (.com, .net, .org).
• iTLD (internationalized): patrocinados para temas lingüísticos (.cat, .eus, .gal).
• Dominio especial (.arpa): usado para resoluciones inversas (obtener el dominio a partir de la IP: in-addr.arpa para IPv4 y ip6.arpa para IPv6).

Dominios de segundo nivel y subdominios

• Dominios de segundo nivel: registrados por entidades, empresas o particulares ante un registrador autorizado.
• Subdominios: creados dentro de la organización de forma privada o delegada, sin necesidad de registrarlos externamente.

Resolutores de nombres (proceso básico)

Cuando un cliente consulta un nombre de dominio (ej. www.mheducation.es), el resolutor DNS busca la IP en el siguiente orden:

1. Caché local DNS del cliente.
2. Archivo local hosts (el mecanismo de resolución local más antiguo).
3. Servidor DNS configurado (primario o secundario) vía UDP/TCP en el puerto 53.

El servidor DNS consulta su propia caché y luego sus registros de zona. Si no tiene autoridad sobre el dominio, consulta a otros servidores DNS hasta obtener la IP.

Tipos de resolución por consulta entre servidores

• Iterativa: el servidor DNS local realiza múltiples consultas directas a los distintos servidores de la jerarquía (raíz → .es → mheducation.es) hasta obtener la IP final.
• Recursiva: el servidor DNS local delega la búsqueda en otro servidor, el cual realiza las consultas jerárquicas y le devuelve directamente la respuesta final.

Resolución directa e inversa

• Directa: obtiene la dirección IP a partir del nombre DNS (la más habitual).
• Inversa: obtiene el nombre DNS a partir de la dirección IP. Usa el dominio de primer nivel .arpa: in-addr.arpa para direcciones IPv4 y ip6.arpa para direcciones IPv6.

Comando útil: la consulta inversa se realiza con la orden dig -x.

Base de datos DNS y tipos de zonas

Zona DNS: archivo alojado en un servidor DNS que contiene la información para resolver los nombres de un dominio o subdominios.

Tipos de búsqueda o resolución:

• Directa (forward): convierte nombre DNS → dirección IP.
• Inversa (reverse): convierte dirección IP → nombre DNS.

Tipos de zonas y servidores

Servidores autoritarios (tienen la responsabilidad de la zona)

• Zona primaria (Master): contiene la información original de la zona. Permite lectura y escritura (añadir, modificar o eliminar registros).
• Zona secundaria (Slave): copia idéntica y de solo lectura de la zona primaria, obtenida por transferencia de zona. Aporta tolerancia a fallos si la primaria cae.

Servidores no autoritarios (no gestionan zonas directamente)

• Caché: guarda temporalmente las respuestas de consultas previas para acelerar futuras peticiones.
• Reenviador (forwarder): recibe peticiones y las reenvía a otros servidores DNS fuera de su dominio local.

Tipos de registros de recursos (clase IN)

Los registros de recursos se componen de las siguientes funciones:

• SOA (Start of Authority): es el primer registro obligatorio de la zona, ya que contiene los parámetros de configuración e identifica al servidor autoritario.
• NS (Name Server): indica qué servidores de nombres (DNS) son responsables de esa zona.
• A y AAAA: vinculan un nombre de dominio (FQDN) con una dirección IPv4 (de 32 bits) y una dirección IPv6 (de 128 bits), respectivamente.
• PTR (Puntero): se utiliza para la resolución inversa, permitiendo traducir una dirección IP a un nombre FQDN.
• MX (Correo): define los servidores de correo del dominio y permite establecer prioridades, donde el 0 representa la mayor.
• CNAME (Nombre canónico): crea un alias o apodo que apunta a un nombre real de máquina, como por ejemplo www.
• TXT (Texto): guarda texto plano libre, muy utilizado para validaciones o marcas de verificación de servicios externos.
• SRV (Servicio): especifica la ubicación y el puerto de los servidores destinados a un servicio concreto.