1. diel - Služby DNS a DHCP Nové

Vitajte v prvej lekcii kurzu o základnej správe serverov a sieťových služieb. Tento kurz nás zoznámi so základnými technológiami, ktoré sa používajú v organizáciách pre správu sietí, počítačov a softvéru. Budeme sa venovať DNS, Active Directory, virtuálnym strojom, zálohám, sledovaniu sieťovej prevádzky, Microsoft 365 a cloudovým službám Azure/AWS. Na konci kurzu pochopíme, ako funguje moderná podniková infraštruktúra a budeme v nej schopní vykonávať základné úpravy.

V dnešnej lekcii začneme zo široko predstavením systémov DNS a DHCP – základných stavebných kameňov internetu.

Minimálne požiadavky

Kurz predpokladá základnú znalosť spravovania operačného systému Windows. To znamená, že by ste mali byť schopní používať aspoň príkazový riadok a mať povedomie o tom, ako funguje systém užívateľov a oprávnenia vo Windows. Prípadne prosím prvýkrát absolvujte kurz Základy Windows.

DNS (Domain Name System)

DNS, čiže systém doménových názvov, funguje ako "telefónny zoznam internetu". Keď do prehliadača napíšeme adresu www.google.com, počítač v skutočnosti vôbec nevie, kam sa má pripojiť. Internet totiž nepracuje s názvami, ale s IP adresami.

IP adresa je číselný kód, napríklad 142.250.184.206, ktorý slúži ako "adresa" zariadenia pripojeného k internetu alebo k miestnej sieti. V našom príklade ide o adresu niektorého zo serverov (počítačov) firmy Google.

Pamätať si také čísla by bolo šialené. Preto existuje DNS, ktorý prevádza zrozumiteľné doménové mená na IP adresy.

Princíp DNS

Napíšeme teda do adresného riadku prehliadača adresu webu, napr. už zmenený web googlu na adrese www.google.com. Náš počítač sa najskôr spýta DNS servera:

Hej, aká IP adresa patrí k www.google.com?

DNS server odpovie:

Pripoj sa k 142.250.184.206

A počítač sa k nej pripojí. Sme na Googli.

Tento proces trvá iba zlomok sekundy, ale bez neho by žiadny web nefungoval. DNS funguje na pozadí a väčšina ľudí o ňom ani nevie. Robí internet použiteľný pre ľudí, nie len pre stroje. Adresu DNS servera získa náš počítač obvykle automaticky po pripojení k internetu.

Vlastnosti DNS

DNS nie je jeden počítač, ale opäť hierarchický systém prepojených serverov. Služba je takto rozdelená, aby ustála výpadky a dokázala obslúžiť veľké množstvo ľudí. Na jej vrchole sú koreňové servery, ktoré nás pošlú na ďalší DNS server podľa domény najvyššej úrovne (či zadávame .com, .cz, .org a ďalšie). A pod nimi sú ďalšie úrovne (napr. Google). Každá úroveň má svoje servery, ktoré vedia, kam smerovať otázky ďalej. Vďaka tomu je systém rýchly, spoľahlivý a ľahko rozšíriteľný.

DNS tiež obsahuje rôzne typy záznamov. Napríklad:

• A záznam – prekladá doménové meno na IPv4 adresu, napr. www.google.com na 142.250.184.206
• AAAA záznam – to isté, ale pre IPv6 adresy, napr. www.google.com na 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946. IPv6 sú nové, dlhšie IP adresy, ktoré nahrádzajú nedostatok starších IPv4.
• MX záznam – určuje, kam sa majú doručovať e-maily pre danú doménu, napr.: www.google.com na mail.google.com
• CNAME záznam – alias, ktorý odkazuje na iné meno, najčastejšie aby doména fungovala aj bez www: www.google.com na google.com

Občas sa stane, že niektorá časť DNS siete prestane fungovať. Výpadok môže spôsobiť napr. zlá konfigurácia alebo poškodenie podmorského kábla. Neznamená to, že internet "spadol", ale že počítače nevie, ako nájsť cestu. Určite ste už zažili, že sa niekoľko hodín nedalo pripojiť na niektoré webové stránky. To bol výpadok DNS.

Príklad - Zistenie IP adresy z DNS servera

Otvoríme si príkazový riadok Windows (napr. vyhľadaním príkazu cmd v ponuke Štart). Do príkazového riadka zadajte:

Windows PowerShell
C:\Users\David> nslookup www.seznam.cz

Výsledok by mal byť nasledujúci:

Windows PowerShell

Server:  náš.dns.server
Address:  192.168.0.1

Non-authoritative answer:
Name:    www.seznam.cz
Addresses:  2a02:598:a::79:222
          2a02:598:2::1222
          77.75.77.222
          77.75.79.222

Ak by vám príkaz nefungoval, pravdepodobne je zle nastavený východiskový DNS server a môžete ho zadať ručne. Jeden takýto verejný DNS server Google beží na adrese 8.8.8.8:

Windows PowerShell
C:\Users\David> nslookup www.seznam.cz 8.8.8.8

Výsledok:

Windows PowerShell
Výsledek:

Server:  dns.google
Address:  8.8.8.8

Non-authoritative answer:
Name:    www.seznam.cz
Addresses:  2a02:598:2::1222
          2a02:598:a::79:222
          77.75.77.222
          77.75.79.222

Čo výsledok v konzole znamená?

• Server – DNS server, ktorého sa pýtame.
• Address – IP adresa tohto DNS servera.
• Non-authoritative answer – Odpoveď nie je z autoritatívneho DNS servera pre doménu Seznam.cz (to znamená, že DNS server aspoň z časti použil záznamy uložené v medzipamäti cache).
• Name - Doméne, ktorú sme zadali
• Address – IP adresa, na ktorú táto doména ukazuje (napr. 77.75.76.3). Túto informáciu je možné overiť z rôznych DNS nástrojov.

Keď si danú adresu 77.75.77.222 vložíme do adresného riadku prehliadača, naozaj sa nám otvorí web www.zoznam.sk bez toho, aby sme napísali jeho názov.

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

Ďalšou chrbticovou službou internetu, týkajúce sa IP adries, je DHCP. Možno ste si hovorili, kde všetky zariadenia v sieti vzali svoje adresy. Predstavme si, že sme sa pripojili k Wi-Fi – či už doma, v škole alebo v kaviarni. Náš notebook alebo telefón potrebuje IP adresu, aby mohol komunikovať s ostatnými zariadeniami. A práve DHCP sa stará o to, aby ju dostal automaticky, bez nutnosti niečo ručne nastavovať.

DHCP, dynamický protokol konfigurácie hostiteľa, je služba, ktorá v počítačovej sieti automaticky prideľuje zariadeniam IP adresy a ďalšie sieťové údaje. Bez DHCP by správca siete musel každému zariadeniu priraďovať IP adresu ručne, čo by bolo veľmi zdĺhavé a náchylné k chybám. DHCP to robí automaticky – rýchlo a bez problémov.

DHCP handshake

Keď sa zariadenie pripojí, prebehne tzv. DHCP handshake ("podanie ruky"). To je séria nasledujúcich štyroch krokov:

1. DHCP Discover (nájdenie) – Zariadenie pošle do siete správu, že hľadá DHCP server.
2. DHCP Offer (ponuka) - Server odpovie ponukou IP adresy.
3. DHCP Request (požiadavka) - Zariadenie požiada o konkrétnu ponúkanú adresu.
4. DHCP Acknowledge (potvrdenie) - Server potvrdí pridelenie a odovzdá ďalšie údaje (napr. masku siete, bránu, DNS server).

Takto zariadenie počas sekundy získa všetko potrebné a môže hneď fungovať v sieti. DHCP tiež sleduje, kedy adresa "vyprší" (tzv. lease time). Pokiaľ sa zariadenie odpojí, môže server adresu po čase znovu prideliť inému zariadeniu – čím sa šetria adresy.

DHCP môže poskytovať aj ďalšie informácie, nielen IP adresu. Napríklad adresu DNS servera, predvolenú bránu (gateway) alebo aj názov domény. Vďaka tomu sa siete nastavujú samy – používateľ jednoducho zapne zariadenie a všetko funguje.

Príklady

Vyskúšajme si niekoľko príkladov.

Zistenie adries

Do príkazového riadka zadajte príkaz:

Windows PowerShell
C:\Users\David> ipconfig

Výpis ipconfig ukazuje, aké siete a adresy počítač používa:

Windows PowerShell
Windows IP Configuration

Ethernet adapter Ethernet:

   Connection-specific DNS Suffix  . :
   Link-local IPv6 Address . . . . . : fe80::99aa:bbcc:ddee:ffff%19
   IPv4 Address. . . . . . . . . . . : 10.0.0.201
   Subnet Mask . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   Default Gateway . . . . . . . . . : 10.0.0.254

Vidíme tu:

• IPv4 Address - Lokálna adresa nášho zariadenia v sieti.
• Subnet Mask - hovorí, aká veľká je sieť (255.255.255.0 je bežná domáca sieť).
• Default Gateway - adresa routera (sieťového prvku), ktorý nás púšťa na internet.

Pre ešte detailnejší výpis môžeme zadať prepínač /all:

Windows PowerShell
C:\Users\David> ipconfig /all

Uvoľnenie pridelenej IP adresy

Nasledujúce príkazy môžu počítač na chvíľu odpojiť od internetu. Ak by bol pre vás výpadok problém, nespúšťajte ich.

Do príkazového riadka zadajte:

Windows PowerShell
C:\Users\David> ipconfig /release

Tým požiadame o uvoľnenie našej IP adresy. Počítač teda chvíľu nebude mať adresu. Môžete si vyskúšať, či vám funguje internet.

K uvoľneniu dôjde iba v prípade IPv4 adresy. Pri IPv6 nejde použiť jednoduché /release ako pri IPv4, pretože IPv6 si väčšinu adries nevypožičiava od routera, ale generuje si ich sama podľa pravidiel (SLAAC). Časť adresy je z routera, ale časť si vytvára počítač podľa hardvéru a času.

Pridelenie novej IP adresy

Teraz požiadame DHCP server o pridelenie novej IP adresy:

ipconfig /renew

Získame novú adresu, ktorá môže umývať rovnaká ako predtým alebo iná. Na svoju novú adresu sa môžete opäť pozrieť príkazom ipconfig a porovnať ju s tou predchádzajúcou.

V budúcej lekcii, Základy virtuálnych strojov a kontajnerov , si predstavíme svet virtuálnych strojov a kontajnerov s praktickými príkladmi a porovnaním ich použitia.