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+ { !{ ! 153.126.155.153; any; }; key "ns0-nsN."; }; + { !{ !2401:2500:102:3013:153:126:155:153; any; }; key "ns0-nsN."; }; |
+ { !{ !ns1のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; }; + { !{ !ns2のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; }; |
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+ { !{ ! 153.126.155.153; any; }; key "ns0-nsN."; }; + { !{ !2401:2500:102:3013:153:126:155:153; any; }; key "ns0-nsN."; }; |
+ { !{ !ns1のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; }; + { !{ !ns2のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; }; |
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+ 153.126.155.153 key "ns0-nsN."; +// 2401:2500:102:3013:153:126:155:153 key "ns0-nsN."; |
+ ns1のIPアドレス key "ns0-nsN."; + ns2のIPアドレス key "ns0-nsN."; |
DNSのレプリケーション設定と運用
検証環境
- 以下のソフトウェアの利用を前提に検証を実施した。いずれも現時点で最新のリリースに基づいて検証しているが、ある程度古い環境、より新しい環境でも問題無いと思われる。
- OS: FreeBSD 11.2-R
- DNSコンテンツサーバー: BIND9 9.13.3
- 上記以外の環境では、以下の点に相違が発生する。当該環境に応じて読み替えたし。
- インストール方法
- インストールされるディレクトリ
- 逆に以下の点は参考にできる。
- 設定パラメータとその意味
- 運用事例
検証内容
- DNSコンテンツサーバーの構築。以下の3台のDNSサーバーを構築する。
- マスターDNSサーバー ns0.example.jp
- スレーブDNSサーバー ns1.example.jp
- スレーブDNSサーバー ns2.example.jp
- いわゆる ns0.example.jp を隠れ(hidden)マスターとし、ns1.example, ns2.exmaple.jp が対外的なサービスを提供する。
- 構成に当り、以下の機能を使用してゾーン転送(レプリケーション)を行う。
- AFXR/IFXRによるゾーン転送。
- TSIGキーによるマスター/スレーブの認証。
- カタログゾーン機能による、スレーブDNSサーバーの設定フリー(たぶん)。
- なおカタログゾーン機能はBIND9 9.11以降の機能であるため、それ未満のサーバー上では運用できない(残念)。
- 他の実装については今時点不明。現在ドラフト状態にあり、RFCに移行するかどうかと関わってくると思われる。
レプリケーションについて
- この手の設定を調べてみると、あまり「レプリケーション」という「言葉」は出てこない。
- では何かというと「セカンダリDNSサーバー」「ゾーン転送」となる。
- 言わんとすることわかるけど、レプリケーションじゃないかなぁということで、ここではそのように表現しておく。
- マスター・スレイブ、プライマリ・セカンダリ、関係ないけど、権威サーバー・コンテンツサーバー、キャッシュサーバー・フルリゾルバ、色々と表現あるけど、適度な使い分けで。
DNSコンテンツサーバーの基本設定(準備)
DNSコンテンツマスターサーバーの基本設定
DNSサーバーとして ports/dns/bind913 をインストールする。
- ここでは特にカスタムする要素は無いので、デフォルトのままとする。
- 説明のため、稼働に必要な最低限の設定とする。
/etc/rc.conf
以下の設定を追加する。
named_enable="YES" named_chrootdir="/var/named" altlog_proglist="named"
※altlog_proglist が既に設定済みの場合、「 named」を追加する。
あるいは下記コマンドを実行する(結果は同じ)。
sysrc named_enable=YES sysrc named_chrootdir=/var/named sysrc altlog_proglist+=named
/usr/local/etc/namedb/named.conf
1 --- /usr/local/etc/namedb/named.conf.orig 2018-09-25 03:54:24.724317000 +0900
2 +++ /usr/local/etc/namedb/named.conf 2018-11-10 21:38:31.343856000 +0900
3 @@ -16,15 +16,22 @@
4 dump-file "/var/dump/named_dump.db";
5 statistics-file "/var/stats/named.stats";
6
7 + recursion no;
8 + allow-query { none; };
9 + allow-recursion { none; };
10 + allow-query-cache { none; };
11 +
12 + allow-new-zones yes;
13 +
14 // If named is being used only as a local resolver, this is a safe default.
15 // For named to be accessible to the network, comment this option, specify
16 // the proper IP address, or delete this option.
17 - listen-on { 127.0.0.1; };
18 + listen-on { any; };
19
20 // If you have IPv6 enabled on this system, uncomment this option for
21 // use as a local resolver. To give access to the network, specify
22 // an IPv6 address, or the keyword "any".
23 -// listen-on-v6 { ::1; };
24 + listen-on-v6 { any; };
25
26 // These zones are already covered by the empty zones listed below.
27 // If you remove the related empty zones below, comment these lines out.
28 @@ -378,3 +385,23 @@
29 };
30 };
31 */
32 +
33 +include "/usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key";
34 +
35 +zone "catalog.example" {
36 + type master;
37 + file "/usr/local/etc/namedb/master/catalog.example.db";
38 + notify explicit;
39 + allow-query {
40 + { !{ !ns1のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
41 + { !{ !ns2のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
42 + };
43 + allow-transfer {
44 + { !{ !ns1のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
45 + { !{ !ns2のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
46 + };
47 + also-notify {
48 + ns1のIPアドレス key "ns0-nsN.";
49 + ns2のIPアドレス key "ns0-nsN.";
50 + };
51 +};
52
- DNS隠れコンテンツマスターサーバーとして、以下の設定を行うものとする。
- IPv4/IPv6問わず、全てのクエリを受け付けない。
- 原則クエリは受け付けないけど、再帰問い合わせには答えないものとする。
- DNSSEC設定/運用、ログ出力設定、ビュー設定といった機能については説明しない。
※カタログゾーン運用のための設定
- 「allow-new-zones yes;」を設定する。
- カタログゾーン(catalog.example)を定義する。
- このゾーンはゾーンのフリしたカタログ管理用データベースを意味し、その具体性はゾーンファイル(/usr/local/etc/namedb/master/catalog.example.db)にて定義される。
- よって named.conf レベルの設定では他のマスターゾーン定義と変わらない。
- ゾーンの命名規則については「catalog.組織名」辺りが妥当と思われる(本サイトで言うなら catalog.ninth-nine など)。
- 「catalog.localhost」辺りは実在しそうなゾーンっポイので止めておいた方がいいと思われ。
※catalog.exmaple ゾーンに関する諸設定
- マスターゾーンである。
- マスターゾーン変更に対する通知(Notification)は明示的に指定する(notify および also-notify 設定)。
- スレイブサーバーからのSOAクエリがあるので答えられるように設定(allow-query)。
- スレイブサーバーからのゾーン転送に答えられるように設定(allow-transfer)
- いずれも、内容に改ざんが無いことを証明するため、TSIGキーで保護する(暗号化を意味するわけでは無い)。
/usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key
以下のコマンドを使用してTSIGキーを作成する。内容例については特に記載しない。
tsig-keygen -a hmac-sha256 ns0-nsN. > /usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key chown bind:wheel /usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key chmod 0400 /usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key
/usr/local/etc/namedb/master/catalog.example.db
$TTL 3600 @ IN SOA . . ( 1 86400 3600 86400 3600 ) IN NS invalid. version IN TXT "1" masters IN A ns0のIPv4アドレス label.masters IN A ns0のIPv4アドレス label.masters IN TXT "ns0-nsN." allow-query IN APL 1:0.0.0.0/0 2:::/0 allow-transfer IN APL !1:0.0.0.0/0 !2:::/0
- ゾーン定義ではSOAとNSレコードの指定が必須なので、
- 特に意味を持たないのでSOAの指定はシンプルに(だそうで)。
- NSレコードも参照されないのでテキトーに(だそうで)。
- よって、「version」レコード(つまり version.catalog.example.)が最低でも必須となる。
- これはテキストレコードで、現時点で「1」だけとなる。
- 今後カタログゾーン自体の仕様変更があれば、この「version」の指定が変わることが予定されている(「1」以外の指定の場合の振る舞いは知らない)。
- 「masters」レコードにて、スレイブサーバーでの「masters」のデフォルトの設定を指定することができる(後述)。
- デフォルトなので後で指定するゾーン毎にこの設定は変更できる。
- 「label.masters」レコードにて、指定サーバーに対するTSIGキー名を指定することができる(後述)。
- デフォルトなので後で指定するゾーン毎にこの設定は変更できる。
- もちろんではあるが、これらレコードの設定は「catalog.example」ゾーン自体には適用されない。
masters.catalog.example
本レコード設定は、指定されたAレコード(orAAAAレコード)を、スレーブサーバーに対して、以下の設定を行うのと同等となる。
masters { ns0のIPアドレス; };
デフォルトの設定となるため、今後追加されるゾーンに対しては、特に指定せずとも、指定されたマスターサーバーよりゾーン転送しようとするようになる。
またスレーブサーバー側では default-masters で指定可能である。
label.masters.catalog.example
本レコード設定は、Aレコード・TXTレコードを、【スレーブサーバー】に対して、以下の設定を行うのと同等となる。
server ns0のIPアドレス { keys "ns0-nsN."; };
またこれは、スレーブサーバー側で default-masters で指定可能である。
allow-query.catalog.example
本レコード設定は、APRレコードを、【スレーブサーバー】に対して、以下の設定を行うのと同等となる。
allow-query { any; };
本設定によりスレーブサーバー側の設定に寄らず、本設定が「デフォルト」として機能する。
allow-transfer.catalog.example
本レコード設定は、APRレコードを、【スレーブサーバー】に対して、以下の設定を行うのと同等となる。
allow-trasnfer { none; };
本設定によりスレーブサーバー側の設定に寄らず、本設定が「デフォルト」として機能する。
DNSコンテンツスレーブサーバーの基本設定
DNSサーバーとして ports/dns/bind913 をインストールする。
- ここでは特にカスタムする要素は無いので、デフォルトのままとする。
- 説明のため、稼働に必要な最低限の設定とする。
/etc/rc.conf
以下の設定を追加する。
named_enable="YES" named_chrootdir="/var/named" altlog_proglist="named"
※altlog_proglist が既に設定済みの場合、「 named」を追加する。
あるいは下記コマンドを実行する(結果は同じ)。
sysrc named_enable=YES sysrc named_chrootdir=/var/named sysrc altlog_proglist+=named
/usr/local/etc/namedb/catalog/ ディレクトリ
install -d -o bind -g wheel -m 0755 /usr/local/etc/namedb/catalog
/usr/local/etc/namedb/named.conf
1 --- /usr/local/etc/namedb/named.conf.orig 2018-10-11 00:09:07.998066000 +0900
2 +++ /usr/local/etc/namedb/named.conf 2018-11-10 22:10:47.557521000 +0900
3 @@ -16,15 +16,28 @@
4 dump-file "/var/dump/named_dump.db";
5 statistics-file "/var/stats/named.stats";
6
7 + recursion no;
8 + allow-query { any; };
9 + allow-recursion { none; };
10 + allow-query-cache { none; };
11 +
12 + allow-new-zones yes;
13 + catalog-zones {
14 + zone "catalog.example"
15 + zone-directory "/usr/local/etc/namedb/catalog"
16 + in-memory no
17 + default-masters { ns0のIPアドレス key "ns0-nsN."; };
18 + };
19 +
20 // If named is being used only as a local resolver, this is a safe default.
21 // For named to be accessible to the network, comment this option, specify
22 // the proper IP address, or delete this option.
23 - listen-on { 127.0.0.1; };
24 + listen-on { any; };
25
26 // If you have IPv6 enabled on this system, uncomment this option for
27 // use as a local resolver. To give access to the network, specify
28 // an IPv6 address, or the keyword "any".
29 -// listen-on-v6 { ::1; };
30 + listen-on-v6 { any; };
31
32 // These zones are already covered by the empty zones listed below.
33 // If you remove the related empty zones below, comment these lines out.
34 @@ -378,3 +391,20 @@
35 };
36 };
37 */
38 +
39 +include "/usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key";
40 +
41 +zone "catalog.example" {
42 + type slave;
43 + file "/usr/local/etc/namedb/slave/catalog.example.db";
44 + notify no;
45 + masters {
46 + ns0のIPアドレス key "ns0-nsN.";
47 + };
48 + allow-query {
49 + !{ !ns0のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN.";
50 + };
51 + allow-transfer {
52 + none;
53 + };
54 +};
55
- DNSコンテンツスレーブサーバーとして、以下の設定を行うものとする。
- IPv4/IPv6問わず、全てのクエリを受け付ける。
- 再帰問い合わせには答えないものとする。
- DNSSEC設定/運用、ログ出力設定、ビュー設定といった機能については説明しない。
※カタログゾーン運用のための設定
- 「allow-new-zones yes;」を設定する。
- カタログゾーン設定(catalog-zones)を行う。
- zone 設定によりカタログゾーンを指定する(指定されたゾーンの内容は別途定義)。
- zone-directory 設定により追加されたゾーンファイルの収容先ディレクトリを指定する(デフォルトで /usr/local/etc/namedb/working)。
- in-memory 設定によりファイルに保存するか決める(no の場合)。
- 内部ではLMDBにより管理されている。
- default-masters 設定によりデフォルトの masters が指定される。
- default-masters 設定についてはマスター側のカタログゾーン内における masters.catalog.example/label.masters.catalog.example レコードでの指定と同等となる。
※catalog.exmaple ゾーンに関する諸設定
- スレーブゾーンである。
- スレーブゾーンのスレーブの運用はしない(notify, allow-transfer 設定による明示)。
- 特に必要ないが、マスターからの問い合わせ(クエリ)に回答できるようにしておく(気が向いた時のデバッグ用)。
- 重要なので二度目。このゾーンはサービスゾーンではないので、クエリに答える必要は無い。
/usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key
ns0.example.jp サーバーよりTSIGキーをコピーする。
scp -p root@ns0.example.jp:/usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key /usr/local/etc/namedb/ chown bind:wheel /usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key chmod 0400 /usr/local/etc/namedb/ns0-nsN.key
ゾーンの追加
- example.jp ゾーンを追加してみる。
- マスターサーバーにおいて、以下の4つ作業を実施する。
- 当該ゾーンファイル(/usr/local/etc/namedb/master/example.jp.db)の作成。
- ゾーン設定の追加(named.conf の zone 設定)。
- カタログゾーン(catalog.example)への当該ゾーン情報追加。
- リロード(rndc reload)。
/usr/local/etc/namedb/master/example.jp.db
$TTL 300 @ IN SOA ns0.example.jp. domain.example.jp. ( 2018111101 ; serial 7200 ; refresh (2 hours) 900 ; retry (15 minutes) 2419200 ; expire (4 weeks) 86400 ; minimum (1 day) ) IN NS ns1 IN NS ns2 ns1 IN A ns1のIPアドレス ns2 IN A ns2のIPアドレス
/usr/local/etc/namedb/named.conf
1 --- /usr/local/etc/namedb/named.conf.orig 2018-11-11 20:34:01.464258000 +0900
2 +++ /usr/local/etc/namedb/named.conf 2018-11-11 20:50:14.935238000 +0900
3 @@ -405,3 +405,21 @@
4 // 2401:2500:102:3013:153:126:155:153 key "ns0-nsN.";
5 };
6 };
7 +
8 +zone "example.jp" {
9 + type master;
10 + file "/usr/local/etc/namedb/master/example.jp.db";
11 + notify explicit;
12 + allow-query {
13 + { !{ !ns1のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
14 + { !{ !ns2のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
15 + };
16 + allow-transfer {
17 + { !{ !ns1のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
18 + { !{ !ns2のIPアドレス; any; }; key "ns0-nsN."; };
19 + };
20 + also-notify {
21 + ns1のIPアドレス key "ns0-nsN.";
22 + ns2のIPアドレス key "ns0-nsN.";
23 + };
24 +};
25
/usr/local/etc/namedb/master/catalog.example.db
1 --- /usr/local/etc/namedb/master/catalog.example.db.orig 2018-11-11 19:22:56.198224000 +0900
2 +++ /usr/local/etc/namedb/master/catalog.example.db 2018-11-11 21:32:18.140863000 +0900
3 @@ -1,5 +1,5 @@
4 $TTL 3600
5 -@ IN SOA . . ( 1 86400 3600 86400 3600 )
6 +@ IN SOA . . ( 2 86400 3600 86400 3600 )
7 IN NS invalid.
8 version IN TXT "1"
9 masters IN A ns0のIPアドレス
10 @@ -7,3 +7,9 @@
11 label.masters IN TXT "ns0-nsN."
12 allow-query IN APL 1:0.0.0.0/0 2:0:0:0:0:0:0:0:0/0
13 allow-transfer IN APL !1:0.0.0.0/0 !2:0:0:0:0:0:0:0:0/0
14 +eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN PTR example.jp.
15 +masters.eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN A ns0のIPアドレス
16 +label.masters.eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN A ns0のIPアドレス
17 +label.masters.eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN TXT "ns0-nsN."
18 +allow-query.eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN APL 1:0.0.0.0/0 2:0:0:0:0:0:0:0:0/0
19 +allow-transfer.eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN APL !1:0.0.0.0/0 !2:0:0:0:0:0:0:0:0/0
20
- カタログゾーン機能の一番の肝がここ。
- 色々準備した前提であれば以下の一行の追加だけでOK。
eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a.zones IN PTR example.jp.
そして「eb7b38678a581b9e32078e8b009d0c5c789bce7a」というハッシュ値と思われる文字列の作り方は、 『「example.jp」のワイヤーフォーマット(wire format)をSHA1通して16進変換したもの』 となる。意味不明なので個別に作業工程を分解する。
- 「example.jp」を「.」で分解する(最後に暗黙の「.」がある前提)。「example」「jp」「」の3つに分かれる。
- それぞれの文字数をカウントする。「example」=「7」、「jp」=「2」、「」=「0」。
- 文字数をプレフィックスとするバイナリデータとして文字列破片を結合する。
- 得られた結果(「07 65 78 61 6d 70 6c 65 02 6a 70 00」)、これがワイヤーフォーマットと言われるものである。
- バイナリの編集は難しいので、コマンドで実行する場合は、以下の通り。
printf '\7example\2jp\0'
- これをSHA1通して16進数に変換する。
printf '\7example\2jp\0' | openssl sha1
リロード
マスターサーバーにて、以下のコマンドで再読み込みする。
rndc reload
マスターサーバーのログ
named[12189]: received control channel command 'reload' named[12189]: loading configuration from '/usr/local/etc/namedb/named.conf' : named[12189]: reloading configuration succeeded named[12189]: reloading zones succeeded named[12189]: zone example.jp/IN: loaded serial 2018111101 named[12189]: all zones loaded named[12189]: zone example.jp/IN: sending notifies (serial 2018111101) named[12189]: zone catalog.example/IN: loaded serial 2 named[12189]: zone catalog.example/IN: sending notifies (serial 2) named[12189]: running named[12189]: client @0x802b09800 ns1のIPアドレス#38989/key ns0-nsn (catalog.example): transfer of 'catalog.example/IN': AXFR-style IXFR started: TSIG ns0-nsn (serial 2) named[12189]: client @0x802b09800 ns1のIPアドレス#38989/key ns0-nsn (catalog.example): transfer of 'catalog.example/IN': AXFR-style IXFR ended : named[12189]: client @0x802b01a00 ns1のIPアドレス#59463 (example.jp): query 'example.jp/SOA/IN' denied named[12189]: client @0x802b03600 ns1のIPアドレス#20891 (example.jp): zone transfer 'example.jp/AXFR/IN' denied named[12189]: client @0x802b0a600 ns1のIPアドレス#58236/key ns0-nsn (example.jp): transfer of 'example.jp/IN': AXFR started: TSIG ns0-nsn (serial 2018111101) named[12189]: client @0x802b0a600 ns1のIPアドレス#58236/key ns0-nsn (example.jp): transfer of 'example.jp/IN': AXFR ended named[12189]: client @0x802b01a00 ns1のIPアドレス#51278: received notify for zone 'example.jp'
スレーブサーバーのログ
named[38318]: client @0x802b02800 ns0のIPアドレス#61756/key ns0-nsn: received notify for zone 'example.jp': TSIG 'ns0-nsn': not authoritative named[38318]: client @0x802b01a00 ns0のIPアドレス#55618/key ns0-nsn: received notify for zone 'catalog.example': TSIG 'ns0-nsn' named[38318]: zone catalog.example/IN: notify from ns0のIPアドレス#55618: serial 2 named[38318]: zone catalog.example/IN: Transfer started. named[38318]: transfer of 'catalog.example/IN' from ns0のIPアドレス#53: connected using ns1のIPアドレス#38989 TSIG ns0-nsn named[38318]: catz: updating catalog zone 'catalog.example' with serial 2 named[38318]: zone catalog.example/IN: transferred serial 2: TSIG 'ns0-nsn' named[38318]: transfer of 'catalog.example/IN' from ns0のIPアドレス#53: Transfer status: success named[38318]: transfer of 'catalog.example/IN' from ns0のIPアドレス#53: Transfer completed: 1 messages, 15 records, 578 bytes, 0.001 secs (578000 bytes/sec) named[38318]: catz: adding zone 'example.jp' from catalog 'catalog.example' - success named[38318]: zone example.jp/IN: refresh: unexpected rcode (REFUSED) from master ns0のIPアドレス#53 (source 0.0.0.0#0) named[38318]: zone example.jp/IN: Transfer started. named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: connected using ns1のIPアドレス#20891 named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: failed while receiving responses: REFUSED named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: Transfer status: REFUSED named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: Transfer completed: 0 messages, 0 records, 0 bytes, 0.001 secs (0 bytes/sec) named[38318]: zone example.jp/IN: Transfer started. named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: connected using ns1のIPアドレス#58236 TSIG ns0-nsn named[38318]: zone example.jp/IN: transferred serial 2018111101: TSIG 'ns0-nsn' named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: Transfer status: success named[38318]: transfer of 'example.jp/IN' from ns0のIPアドレス#53: Transfer completed: 1 messages, 6 records, 259 bytes, 0.003 secs (86333 bytes/sec) named[38318]: zone example.jp/IN: sending notifies (serial 2018111101)
付録1.APRレコード
- APRレコードは早々見ないレコードなので簡単に解説。
- 1レコード中に複数指定可能。
[ |!]<1|2>:<IPv4|IPv6>/<プレフィックス> という4つの構成からなる。
- 先頭の「!」が無い場合はマッチ、ある場合は「マッチしない」を意味する。
- 次の「1」または「2」はアドレスファミリーを意味し、1=「IPv4」、2=「IPv6」となる。
- プレフィックスにより指定されたアドレスの範囲が指定される。