| Abstract | キーワード：
Domain Name System, Local eXchenge Point, Alternate Root Server, 可用性, P2P
アブストラクト:
インターネットではFQDNと呼ばれるコンピュータに付与された名前から, そのコンピュータに付与されたIPアドレスに変換するサービスとしてDNS(Domain Name System)が定着し、このサービスが利用できなければ、事実上インターネットを利用できない状況である。ここで言う事実上というのは、当該コンピュータ間のIP到達性があり、当該コンピュータのIPアドレスを知っていれば、当該コピュータのサービスを利用できるにも関わらず、IPアドレスを知ることが
出来ないために、サービスが利用できないということである。
あるクライアントがDNSを使って名前解決を行なうためには、まず、キャッシュサーバと呼ばれる名前解決を再帰的に行なってくれるサーバに名前解決の要求をする。キャッシュサーバはルートサーバと呼ばれるコンテンツサーバに名前解決を要求する。ルートサーバは要求された名前を知らないので、当該名前を含むドメインの権限が移譲されているコンテンツサーバAに要求せよと返信する。更に、キャッシュサーバはコンテンツサーバAに名前解決を要求すると、当該名前を含むドメインの権限が移譲されているコンテンツサーバBに要求せよと返信する。そのため、これらの名前解決に必要な全てのサーバへのIP到達性がないと、当該コンピュータの名前解決ができないことになるが、インターネットは相当スパースなグラフ構造をしており、ある辺で故障すると大規模に名前解決が行えなくなる可能性があり、極めて脆弱な体質であることが分かる。現在の解決策としては、権限移譲を複数のコンテンツサーバ(セカンダリサーバ)に持たせる方法や、キャッシュサーバの一時記憶を頼りにするなどが行なわれており、一時的な障害であればそれなりに動作する。
本論文では、一時的解決ではなく、IP到達性がある限り、必ず名前解決ができるよう、現在のDNSに拡張を行なうDNSLXP(Domain Name System Local eXchenge Point)提案をする。DNSLXPとはIP到達性上の近隣のコンピュータ同士の名前解決については、局所的に解決しようとするものである。DNSLXPを構成するものは、ルートサーバの振りをするコンテンツサーバ(alternate root server, AltRS), AltRSを唯一のルートサーバとするキャッシュサーバ, AltRSにnsレコードを登録したり、あるいはAltRS自身をセカンダリサーバとして設定するコンテンツサーバから成る。
キャッシュサーバは、ユーザからの要求に対して指定されたAltRSにユーザからの要求を送る。キャッシュサーバはAltRSからの返事がどのような返事であっても信頼することとする。下位ドメイン名となっているnsレコードに付けられたグルーAレコードは一般に信頼するが、そうではない場合のFQDNのnsレコードの場合はグルーaレコードを信頼してはならないことに注意する。AltRSからの返信はこの場合でも信頼することとする。
AltRSでは、IP到達性的近隣のDNSコンテンツサーバ(以下、コンテンツサーバ)の情報を常に最新の状態で保持していることとする。このとき、以下の2つのパターンが考えられる。いずれの場合も、どのように信頼できる形でレコードを保持できるかが課題である。
1. コンテンツサーバのnsレコードのみを保持する。
コンテンツサーバは近隣にないが、コンテンツサーバに保持されているaレコードに記録されているサーバのIPアドレスは近隣にあり、IP到達性がある場合に問題となる。
2. あるコンテンツサーバのセカンダリとしての振る舞いをする。
1の問題は解決するが、保持するデータをどのように管理するかが、1の場合よりも顕著になる。
AltRSは、ICANNが管理するroot server群のIPアドレスについて、常に最新のものを保持していると仮定する。AltRSは、自らが管理する範囲のコンテンツについては権限保持者として要求に対する返信をする。また、管理する範囲のコンテンツではない場合、ICANNの管理するroot server群を返し、その後は、通常のDNSの振る舞いと同じである。ただし、この場合、遅延時間が増えるので改善の余地があるかもしれない。
AltRSと直接関連付けられるnsレコードについては、その妥当性が常に検査され、異常がある場合は、関連付けから外すようにするとともに、各ドメイン管理者に通知するという機能を持たせれば、権限移譲の不整合、存在しないコンピュータのIPアドレスをnsレコードやmxレコードに記述したり、TTLの設定間違いなどで、一見動作しているかのように見える危うい設定等の内の一部の問題を同時に解決することができる。
AltRSはIP到達性的に近隣の他のAltRSの持つコンテンツと交換可能である。交換する場合は、pgp的電子署名をすることを前提とするので、事前に公開鍵の交換を信頼できる形で実施していることが条件となる。
本研究の有用性を調査するため、まずはシミュレーションをする。インターネットはいくつかの木の頂点同士がスパースなグラフで結ばれているようなグラフと仮定する。ただし、各木の中では節点同士を結ぶ短絡辺がいくつか存在するため、完全な木とは異なる。節点の内、辺を1本しか持たない節点を葉とする。葉はサーバやクライアントとなる。辺を2本以上保持する節点をルータとする。DNSを演じるプレイヤーは全て葉となる。
ドメイン空間は完全な木と仮定する。しかし、木の接点を管理するコンテンツサーバに付けられる名前が木に付けられる名前とは違う場合があることに留意する。
いくつかの辺をランダムに切り取った場合の可用性の変化をシミュレーションで調査することにより、提案する手法が可用性を上げることを説明する。 |