Root-Nameserver
Root-Nameserver (kurz: Root-Server) sind Server zur Namensauflösung an der Wurzel (Root) des Domain Name Systems im Internet. Die Root-Zone umfasst Namen und IP-Adressen der Nameserver aller Top-Level-Domains (TLD).
Praktisch jeder ans Internet angeschlossene Rechner bekommt einen Nameserver zugewiesen, der Namen wie „de.wikipedia.org“ in technische Nummern (IP-Adressen) übersetzen kann. Hat der Nameserver keine Information zur angefragten TLD (in diesem Fall „org“), wendet er sich an die Root-Server. Dort werden die für „org“ zuständigen Nameserver abgefragt. Bei den org-Nameservern wiederum werden die für „wikipedia.org“ verantwortlichen Nameserver erfragt und dort schließlich die IP-Adresse von „de.wikipedia.org“. Damit der Nameserver diese Kette nicht jedes Mal neu durchlaufen muss, speichert er die Antworten für eine gewisse Zeit.
Root-Server werden von verschiedenen Institutionen betrieben. Die Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) koordiniert den Betrieb.
Auflistung
Es gibt 13 Root-Nameserver, die fortlaufend nach dem Schema <Buchstabe>.root-servers.net benannt sind. Jeder Root-Nameserver ist unter einer IPv4-Adresse und einer IPv6-Adresse erreichbar. Alle Root-Nameserver setzen Anycast zur Lastverteilung ein, sodass die 13 Adressen gleichzeitig von verschiedenen Orten der Welt bedient werden. Stand August 2024 gibt es zusammen mit allen Anycast-Instanzen 1865 Root-Server.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|{{{autor}}}: }}{{#if:|{{#if:Root Server Technical Operations Association|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Root Server Technical Operations Association}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://root-servers.org/%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Root Server Technical Operations Association}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://root-servers.org/}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Root Server Technical Operations Association}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:{{#if: 2024-05-14 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Aufsicht
Historisch lag die Aufsicht über die Verwaltung der Root-Zone und weiterer IANA-Aufgaben bei der US-Regierung. Die Telekommunikationsbehörde NTIA, die dem US-Handelsministerium unterstellt ist, beauftragte die ICANN mit den IANA-Aufgaben. Kritiker erachteten das Mitspracherecht der US-Regierung als problematisch. Neben der vertraglichen Bindung wurde auch kritisiert, dass die ICANN als kalifornische Organisation dem Risiko einer politischen Einflussnahme ausgesetzt ist.<ref>ICANN Strategy Committee. ICANNWatch</ref>
Seit 2016 trägt die ICANN die Verantwortung selbst, da die NTIA auf ihre Aufsichtsrolle verzichtet hat. Die ICANN gab die IANA-Aufgaben an ihre neu gegründete Tochterfirma Public Technical Identifiers (PTI) ab, um technische und strategische Funktionen organisatorisch zu trennen.
Änderungsanträge an der Root-Zone werden zunächst von der PTI entgegengenommen, auf technische und formale Korrektheit geprüft<ref>Root Zone Change Request Process. IANA.</ref> und anschließend an Verisign weitergeleitet. Verisign führt die Änderung durch, signiert die geänderte Root-Zone mit DNSSEC und verteilt die neue Zonendatei über dedizierte Verteilungs-Server an die Root-Server-Betreiber.<ref>iana.org (PDF) </ref> Bis 2002 erfolgte die Verteilung direkt über Zonentransfers vom A-Root-Server, was aus Sicherheitsgründen aufgegeben wurde.<ref>gao.gov (PDF; 0,5 MB) S. 6.</ref>
Ausfallsicherheit und Angriffe
Die Root-Server bearbeiten eine sehr große Anzahl von Anfragen, ein erheblicher Teil davon verursacht durch fehlerhafte Software oder Netzwerkkonfiguration.<ref>News Release. University of California, San Diego, External Relations: News & Information</ref> Eine Filterung auf DNS-Ebene findet nicht statt, da dies aufgrund der Einfachheit einer DNS-Anfrage mehr Ressourcen aufwenden würde, als alle Anfragen zu beantworten.
Gemäß RFC 2870<ref>Vorlage:RFC-Internet</ref> muss jeder Root-Server mit dem dreifachen Peak des am stärksten belasteten Root-Servers umgehen können. Das bedeutet, dass ein Root-Server im Normalbetrieb nur maximal ein Drittel seiner Kapazität ausnutzen darf. Fallen zwei Drittel der Root-Server aus, soll das noch betriebsfähige Drittel die Anfragen beantworten können.
Der Angriff mit der größten Wirkung auf die Root-Server fand am 21. Oktober 2002 statt. Ein DDoS erfolgte 75 Minuten lang mit zusammen 900 MBit/s (1,8 Mpkts/s) auf alle 13 Root-Server. Alle Root-Server blieben zwar lauffähig, da die vorgeschalteten Firewalls den Angriffsverkehr verwarfen, allerdings waren etwa neun Root-Server durch die überfluteten Leitungen schlecht bis gar nicht erreichbar. Root-Server-Lookups wurden dadurch deutlich verzögert, durch das Caching gab es jedoch kaum Störungen bei den Anwendern. Ausgelöst durch den DDoS-Angriff wurde die Umsetzung von Anycast beschleunigt.
Ein weiterer Angriff fand am 15. Februar 2006 statt, einige Tage, nachdem die Nameserver einer von der ICANN nicht genannten Top-Level-Domain angegriffen worden waren.<ref>icann.org (PDF; 0,9 MB)</ref> Dieser DDoS-Angriff wurde als DNS Amplification Attack durchgeführt, wodurch sich das aufgekommene Datenvolumen vervielfachte. Zwei der lediglich drei angegriffenen Root-Server waren 15 Minuten lang nicht erreichbar.
Am 6. Februar 2007 fand ein weiterer DDoS-Angriff auf die Root-Server und gleichzeitig auf einige TLD-Nameserver statt. Zwei Root-Server waren nicht erreichbar.<ref>Großangriff auf DNS-Rootserver. heise Netze</ref>
Ende November 2015 wurden von mehr als 4'000 IP-Adressen knapp 5 Millionen DNS-Anfragen pro Sekunde auf die Root-Server ausgelöst.<ref>{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:Christian Kahle|Christian Kahle: }}{{#if:|{{#if:DNS-Root-Server widerstehen ungewöhnlich heftigem DDoS-Angriff|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=DNS-Root-Server widerstehen ungewöhnlich heftigem DDoS-Angriff}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:https://winfuture.de/news,90173.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=DNS-Root-Server widerstehen ungewöhnlich heftigem DDoS-Angriff}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://winfuture.de/news,90173.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=DNS-Root-Server widerstehen ungewöhnlich heftigem DDoS-Angriff}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:WinFuture2015-12-09{{#if: 2026-03-01 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}
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Alternative DNS-Roots
Neben den ICANN-Root-Servern gibt es alternative Root-Server-Netzwerke, die aus politischen oder kommerziellen Gründen entstanden sind. In der Regel bezwecken die Anbieter eine Autonomie gegenüber dem etablierten Root-Server-Netzwerk. Vereinzelt werden Domains unterhalb eigener Top-Level-Domains verkauft. Diese TLDs sind ausschließlich Nutzern des jeweiligen Anbieters zugänglich, da sie in der ICANN-Root-Zone nicht vorhanden sind. Durch die Einführung neuer Top-Level-Domains besteht das Risiko von Kollisionen für die Nutzer alternativer Root-Server.
Aktive Anbieter:
- OpenNIC ist ein DNS-Root, der nach eigener Aussage von Freiwilligen ohne kommerzielle Interessen betrieben wird. Neben den Top-Level-Domains der ICANN löst OpenNIC auch einige eigene TLDs auf.
- Yeti DNS ist ein offenes Testbed zur Durchführung technischer Experimente an einem DNS-Root.<ref>Vorlage:RFC-Internet</ref><ref>yeti-dns.org</ref>
Ehemalige Anbieter:
- Bis 2019 existierte das Open Root Server Network (ORSN), um den Einfluss der ICANN auf das Domain Name System zu senken.
- Public-Root war ein Anbieter, der sich als unabhängige Non-Profit-Alternative verstand. Seit 2011 wird die Website nicht mehr gepflegt und die DNS-Server sind außer Betrieb.
- Cesidian ROOT
- Open Root Server Confederation
- Enhanced Domain Name Service (eDNS) bot bis zur Außerbetriebnahme 1998 die zusätzlichen Top-Level-Domains .biz, .corp, .fam, .k12, .npo, .per und .web an.
Aus der Geschichte
Historisch wurde die Anzahl der Server auf 13 beschränkt:<ref>dns extension mechanism for enum. IETF (englisch)</ref><ref>Vorlage:RFC-Internet</ref>
- Die maximale Größe (MTU) eines Datenpaketes, welches das Internet zuverlässig passieren kann, wurde konservativ angenommen (brutto 576 Byte, abzüglich Verwaltungsdaten).
- Da aus Leistungsgründen das verbindungslose UDP das bevorzugte Transport-Protokoll für DNS-Anfragen ist, musste die Antwort in nur einem Paket untergebracht werden.
- So wurde die maximale Größe einer DNS-Antwort auf 512 Byte festgelegt, damit konnten Informationen über maximal 13 Server übermittelt werden.
- Aktuelle Software kann mit größeren DNS-Datenpaketen umgehen.
Bevor Anycast eingesetzt wurde, befanden sich 10 der 13 Root-Server in den USA. Dies wurde hinsichtlich der Ausfallsicherheit kritisiert, da eine geografische Zentrierung dem Dezentralisierungsgedanken des Internets entgegenläuft.
-
Historische Root-Server-Karte vor dem Einsatz von Anycast
-
Historische Karte mit 123 Anycast-Instanzen (Stand 2006)
Weblinks
- root-servers.org
- iana.org – Root Zone Management
- Internet in Deutschland bekommt eigenen DNS-Rootserver. heise online
- Daniel Karrenberg: The Internet Domain Name System Explained for Non-Experts. internetsociety.org (englisch).
Einzelnachweise
<references />
- Seiten mit defekten Dateilinks
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:URL
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:Linktext
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Parameter:Datum
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:"
- Wikipedia:Weblink offline fix-attempted
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
- Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link/URL fehlt
- Domain Name System
- Verzeichnis