Qu'est-ce que le DNS ?
Le Domain Name System (DNS) est un système de nommage hiérarchique et distribué pour les ordinateurs, services ou autres ressources connectés à Internet ou à un réseau privé. Il traduit les noms de domaine mémorisables en adresses IP numériques nécessaires pour localiser et identifier les services et appareils sur Internet.
Points clés :
- Système hiérarchique et distribué
- Traduit les noms de domaine en adresses IP
- Essentiel au fonctionnement d'Internet
- Architecture client-serveur avec mécanismes de mise en cache
La structure du DNS
Espace de noms DNS
L'espace de noms DNS est structuré sous forme d'arborescence hiérarchique, similaire à un système de fichiers. Cette hiérarchie permet la délégation de la gestion et de l'administration des différentes parties de l'espace de noms.
- Structure en arbre hiérarchique
- La racine (représentée par un point ".") est au sommet
- Domaines de premier niveau (TLD) : .com, .org, .fr, etc.
- Domaines de second niveau : example.com, innovlia.fr, etc.
- Sous-domaines : support.example.com, learn.innovlia.fr, etc.
Domaines et Zones DNS
Un domaine est une partie de l'espace de noms DNS. Une zone DNS est une portion contiguë de l'espace de noms DNS administrée par une entité spécifique.
- Un domaine est un nœud dans l'arborescence DNS
- Une zone contient les enregistrements pour un domaine et potentiellement ses sous-domaines
- La délégation permet à une organisation de gérer sa propre zone DNS
- Une zone peut contenir plusieurs domaines, mais un domaine ne peut être que dans une seule zone
Serveurs DNS
Les serveurs DNS sont les composants qui stockent les informations sur les domaines et répondent aux requêtes des clients. Il existe différents types de serveurs DNS, chacun avec un rôle spécifique.
- Serveurs racines : Les 13 groupes de serveurs au sommet de la hiérarchie DNS
- Serveurs TLD : Gèrent les informations pour les domaines de premier niveau
- Serveurs faisant autorité : Contiennent les données officielles d'une zone
- Serveurs récursifs : Effectuent des requêtes au nom des clients et mettent en cache les résultats
Hiérarchie de l'espace de noms DNS
Enregistrements DNS
Types d'enregistrements courants
Les enregistrements DNS (Resource Records) sont les données stockées dans le système DNS. Chaque type d'enregistrement a une fonction spécifique et contient différentes informations.
- A (Address) : Associe un nom d'hôte à une adresse IPv4
- AAAA (IPv6 Address) : Associe un nom d'hôte à une adresse IPv6
- CNAME (Canonical Name) : Crée un alias pointant vers un autre nom de domaine
- MX (Mail Exchange) : Indique les serveurs de messagerie d'un domaine
- NS (Name Server) : Spécifie les serveurs de noms faisant autorité pour une zone
- SOA (Start of Authority) : Contient des informations administratives sur la zone
- TXT (Text) : Stocke des informations textuelles, souvent utilisées pour la vérification
- PTR (Pointer) : Associe une adresse IP à un nom (DNS inversé)
- SRV (Service) : Spécifie l'emplacement des services (port et hôte)
- CAA (Certification Authority Authorization) : Spécifie les autorités de certification autorisées
Structure d'un enregistrement DNS
Chaque enregistrement DNS comprend plusieurs champs qui définissent ses propriétés et son comportement.
- Nom : Le nom de domaine auquel l'enregistrement se rapporte
- Type : Le type d'enregistrement (A, MX, CNAME, etc.)
- Classe : Presque toujours IN (Internet)
- TTL (Time-to-Live) : Durée pendant laquelle l'enregistrement peut être mis en cache
- Données : Les informations spécifiques au type d'enregistrement
Exemple d'enregistrements DNS pour un domaine
Fonctionnement du DNS
Résolution DNS
La résolution DNS est le processus par lequel un nom de domaine est traduit en adresse IP. C'est un processus itératif ou récursif qui implique plusieurs serveurs DNS.
- Résolution récursive : Le serveur DNS récursif prend en charge l'ensemble du processus pour le client
- Résolution itérative : Le client suit les références d'un serveur à l'autre
- La résolution commence souvent par la vérification des caches locaux
- Si nécessaire, la requête remonte jusqu'aux serveurs racines puis descend la hiérarchie
- Le résultat final est mis en cache à plusieurs niveaux pour optimiser les futures requêtes
Cache DNS
La mise en cache des réponses DNS est cruciale pour l'efficacité du système. Elle réduit la charge sur les serveurs et améliore les temps de réponse.
- Mise en cache au niveau du système d'exploitation
- Mise en cache au niveau du résolveur DNS local
- Mise en cache au niveau du FAI et des serveurs récursifs publics
- La durée de mise en cache est contrôlée par le TTL de l'enregistrement
- Équilibre entre fraîcheur des données et performance du système
Protocoles DNS
Le DNS utilise principalement le protocole UDP pour les requêtes et réponses standard, mais peut basculer sur TCP dans certaines circonstances.
- UDP (port 53) pour les requêtes et réponses standard
- TCP (port 53) pour les transferts de zone et les réponses dépassant 512 octets
- Nouveaux protocoles : DNS over HTTPS (DoH) et DNS over TLS (DoT) pour la confidentialité
- EDNS0 (Extension Mechanisms for DNS) permet de dépasser la limite de 512 octets en UDP
Concepts avancés
Transferts de zone
Les transferts de zone sont utilisés pour répliquer les données DNS entre serveurs faisant autorité pour une même zone, assurant ainsi la cohérence et la haute disponibilité.
- AXFR (Transfert de zone complet) : Transfère tous les enregistrements d'une zone
- IXFR (Transfert de zone incrémental) : Transfère uniquement les modifications depuis le dernier transfert
- Les transferts de zone utilisent TCP pour la fiabilité
- Habituellement restreints aux serveurs secondaires autorisés pour des raisons de sécurité
DNS dynamique (DDNS)
Le DNS dynamique permet la mise à jour automatique des enregistrements DNS, particulièrement utile pour les appareils dont l'adresse IP change régulièrement.
- Permet aux clients de mettre à jour leurs propres enregistrements DNS
- Utilise souvent le protocole DHCP pour déclencher les mises à jour
- Particulièrement utile pour les connexions Internet résidentielles avec IP dynamique
- Nécessite des mécanismes d'authentification pour la sécurité
- La mise à jour peut être effectuée via des services tiers (DynDNS, No-IP, etc.)
DNSSEC (DNS Security Extensions)
DNSSEC est un ensemble d'extensions qui ajoutent une couche de sécurité au DNS en authentifiant les réponses DNS, protégeant ainsi contre l'empoisonnement de cache et autres attaques.
- Utilise la cryptographie à clé publique pour signer les enregistrements DNS
- Garantit l'authenticité et l'intégrité des données DNS
- N'offre pas de confidentialité (les requêtes et réponses restent en clair)
- Nécessite une chaîne de confiance depuis la racine DNS
- Complexifie la gestion DNS mais améliore considérablement la sécurité
Sécurité DNS
Menaces courantes
Le DNS est une cible privilégiée pour les attaquants en raison de son rôle critique dans le fonctionnement d'Internet. Plusieurs types d'attaques visent ce service.
- Empoisonnement de cache (Cache Poisoning) : Insertion de fausses informations dans les caches DNS
- Amplification DNS : Utilisation du DNS pour des attaques DDoS
- Tunneling DNS : Utilisation du DNS pour exfiltrer des données
- Détournement DNS (DNS Hijacking) : Redirection malveillante des requêtes DNS
- Attaques d'homme du milieu : Interception et modification des requêtes/réponses DNS
Protections et contre-mesures
Pour se protéger contre ces menaces, plusieurs mécanismes et bonnes pratiques peuvent être mis en œuvre.
- DNSSEC : Authentification cryptographique des données DNS
- DNS over HTTPS/TLS : Chiffrement des requêtes DNS pour la confidentialité
- Filtrage et surveillance DNS : Détection des comportements anormaux
- Response Rate Limiting (RRL) : Limitation des réponses pour prévenir les attaques d'amplification
- Randomisation des ports source : Protection contre certaines formes d'empoisonnement de cache
- Contrôle d'accès : Restriction des transferts de zone et des mises à jour dynamiques
Impacts sur la sécurité globale
La sécurité DNS a des implications larges sur la sécurité informatique dans son ensemble.
- Le DNS est souvent un vecteur d'attaque initial pour d'autres compromissions
- L'intégrité du DNS est essentielle pour la confiance dans les communications Internet
- Les données DNS peuvent révéler des informations sensibles sur l'infrastructure
- Les configurations DNS mal sécurisées sont fréquemment exploitées par les attaquants
- La surveillance DNS peut permettre de détecter des activités malveillantes sur le réseau
DNS dans les environnements complexes
DNS en entreprise
Dans les environnements d'entreprise, le DNS joue un rôle critique et présente des besoins spécifiques.
- Intégration avec Active Directory (zones intégrées à AD)
- Zones privées pour les réseaux internes
- Split DNS (vues différentes pour les utilisateurs internes et externes)
- Gestion centralisée avec délégation aux équipes locales
- Haute disponibilité pour garantir la continuité des services
- Stratégies de reprise après sinistre pour le DNS
DNS dans le cloud
L'adoption croissante des services cloud a un impact sur l'architecture et la gestion DNS.
- Services DNS managés (Route 53, Azure DNS, Cloud DNS)
- DNS comme mécanisme de routage global et d'équilibrage de charge
- Intégration avec les infrastructures multi-cloud et hybrides
- Automatisation des mises à jour DNS via les API cloud
- Défis de cohérence dans les environnements distribués
DNS et DevOps
L'approche DevOps a transformé la gestion DNS, favorisant l'automatisation et l'intégration dans les pipelines CI/CD.
- Infrastructure as Code pour la configuration DNS
- Automatisation des mises à jour DNS lors des déploiements
- Intégration dans les cycles de déploiement continu
- Gestion des versions des configurations DNS
- Tests automatisés des configurations DNS
