{"id":26942,"date":"2024-08-21T13:04:48","date_gmt":"2024-08-21T13:04:48","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.lacnic.net\/?p=26942"},"modified":"2024-08-23T13:57:20","modified_gmt":"2024-08-23T13:57:20","slug":"uma-melhoria-pratica-no-transporte-dns-sobre-udp-em-ipv6","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.lacnic.net\/pt-br\/uma-melhoria-pratica-no-transporte-dns-sobre-udp-em-ipv6\/","title":{"rendered":"Uma melhoria pr\u00e1tica no Transporte DNS sobre UDP em IPv6″"},"content":{"rendered":"\n

Por Hugo Salgado<\/a> y Alejandro Acosta<\/a><\/p>\n\n\n\n

<\/a>Introdu\u00e7\u00e3o e formula\u00e7\u00e3o do problema<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Neste documento, queremos discutir acerca de um draft (rascunho de trabalho para se tornar um padr\u00e3o) existente no IETF que chamou nossa aten\u00e7\u00e3o. Trata-se de um documento que envolve dois mundos muito interessantes: IPv6 e DNS. Este draft introduz melhores pr\u00e1ticas para o transporte de DNS sobre IPv6.<\/p>\n\n\n\n

O draft entitula-se \u201cDNS over IPv6 Best Practices\u201d e pode ser encontrado <\/em>aqui<\/em><\/a>.<\/em><\/p>\n\n\n\n

<\/a>Do que trata o documento e o que ele busca resolver?”<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

O documento descreve como o Protocolo de Nomes de Dom\u00ednio (DNS) deve ser transmitido sobre o IPv6 [RFC8200].”<\/p>\n\n\n\n

Ao enviar pacotes de DNS atrav\u00e9s do IPv6, foram identificados alguns problemas operacionais e o draft procura resolver esses problemas.<\/p>\n\n\n\n

<\/a>Contexto t\u00e9cnico<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

O protocolo IPv6 exige um tamanho m\u00ednimo de unidade de transmiss\u00e3o (MTU) de 1280 octetos. De acordo com a Se\u00e7\u00e3o 5 \u201cProblemas de tamanho de pacote\u201d do RFC8200, \u00e9 estabelecido que cada enlace na Internet deva ter um MTU de 1280 octetos ou mais. Se um enlace n\u00e3o puder transmitir um pacote de 1280 octetos em uma \u00fanica pe\u00e7a, dever\u00e1 fornecer-se o servi\u00e7o de fragmenta\u00e7\u00e3o e remontagem espec\u00edficos do enlace em uma camada inferior ao IPv6<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Funcionamento bem-sucedido do PMTUD em um exemplo adaptado a uma MTU de 1280 bytes<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Imagem tomada de: https:\/\/www.slideshare.net\/slideshow\/naveguemos-por-internet-con-ipv6\/34651833#2<\/a><\/p>\n\n\n\n

Usando a Descoberta de MTU de Rota (PMTUD) e a fragmenta\u00e7\u00e3o em IPv6 (somente na origem), \u00e9 poss\u00edvel enviar pacotes maiores. No entanto, a experi\u00eancia operacional aponta que o envio de grandes pacotes de DNS sobre UDP em IPv6 resulta em altas taxas de preju\u00edzo. Alguns estudos \u2013de muitos anos atr\u00e1s, mas que servem como contexto – evidenciaram que cerca de 10% dos roteadores em IPv6 descartam todos os fragmentos IPv6 e 40% deles bloqueiam as mensagens ‘Packet Too Big’, impossibilitando a negocia\u00e7\u00e3o com os clientes.” (“M. de Boer, J. Bosma, \u201dDiscovering Path MTU black holes on the Internet using RIPE Atlas\u201d<\/a>)<\/p>\n\n\n\n

A maioria dos protocolos de transporte modernos, como TCP [TCP] e QUIC [QUIC], inclui t\u00e9cnicas de segmenta\u00e7\u00e3o que permitem enviar fluxos de dados maiores sobre o IPv6.<\/p>\n\n\n\n

<\/a>Um pouco de hist\u00f3ria<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

O Sistema de Nomes de Dom\u00ednio (DNS) foi definido originalmente nos documentos RFC 1034 e RFC 1035. Projetado para funcionar sobre diferentes protocolos de transporte, incluindo UDP e TCP, e mais recentemente foi estendido para operar sobre QUIC. Esses protocolos de transporte podem ser utilizados tanto em IPv4 quanto em IPv6.<\/p>\n\n\n\n

Ao desenhar o DNS, foi estabelecido um limite de 512 bytes no tamanho dos pacotes DNS transmitidos mediante UDP. Se uma mensagem fosse mais longa, era truncada e o bit de Truncamento (TC) era acionado para indicar que a resposta estava incompleta, permitindo que o cliente tentasse novamente com TCP.<\/p>\n\n\n\n

Com esse comportamento original, o UDP sobre o IPv6 n\u00e3o excedia o MTU (unidade m\u00e1xima de transmiss\u00e3o) do enlace IPv6, evitando problemas operacionais devido \u00e0 fragmenta\u00e7\u00e3o. Por\u00e9m, com a introdu\u00e7\u00e3o das extens\u00f5es EDNS0 (RFC6891), foi ampliado ao m\u00e1ximo para um te\u00f3rico de 64KB, fazendo com que algumas respostas superassem o limite de 512 bytes para UDP, resultando em tamanhos que poderiam exceder o Path MTU, ocasionando conex\u00f5es TCP e afetando a escalabilidade dos servidores DNS.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Encapsulamento de um pacote DNS em um frame ethernet<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

<\/a>Vamos Falar de DNS sobre IPv6<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

O DNS sobre IPv6 foi desenhado para funcionar sobre UDP, bem como TCP ou QUIC. O UDP fornece apenas portas de origem e destino, um campo de longitude e uma soma de verifica\u00e7\u00e3o simples, sendo um protocolo sem conex\u00e3o. Em contraste, TCP e QUIC oferecem caracter\u00edsticas adicionais como segmenta\u00e7\u00e3o de pacotes, confiabilidade, corre\u00e7\u00e3o de erros e estado de conex\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

O funcionamento do DNS sobre UDP em IPv6 \u00e9 adequado para tamanhos de pacotes pequenos, mas se torna menos confi\u00e1vel com tamanhos maiores, principalmente quando for necess\u00e1ria a fragmenta\u00e7\u00e3o de datagramas IPv6.<\/p>\n\n\n\n

Por outro lado, o DNS sobre TCP ou QUIC em IPv6 funciona bem com todos os tamanhos de pacotes. Entretanto, o uso de um protocolo com estado como TCP ou QUIC exige mais recursos do servidor DNS (e de outros equipamentos como firewalls, DPIs, IDS, etc.), podendo atingir a escalabilidade. Isto pode ser uma compensa\u00e7\u00e3o razo\u00e1vel para servidores que precisam enviar pacotes de resposta DNS maiores.<\/p>\n\n\n\n

A sugest\u00e3o do draft quanto ao DNS sobre o UDP, orienta a limitar o tamanho dos pacotes DNS sobre o UDP no IPv6 a 1280 octetos. Isso evita a necessidade de fragmenta\u00e7\u00e3o do IPv6 ou de descoberta do MTU do caminho (Path MTU Discovery), garantindo uma maior confiabilidade.<\/p>\n\n\n\n

A maioria das consultas e respostas DNS se encaixar\u00e3o dentro desse limite de tamanho de pacote, portanto, poder\u00e1 ser enviada atrav\u00e9s do UDP. Pacotes DNS maiores n\u00e3o devem ser enviados mediante o UDP; em vez disso, devem ser enviados atrav\u00e9s deTCP ou QUIC, como ser\u00e1 mencionado na se\u00e7\u00e3o a seguir.<\/p>\n\n\n\n

DNS sobre TCP e QUIC<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Quando \u00e9 necess\u00e1rio transportar pacotes DNS maiores, recomenda-se utilizar DNS sobre TCP ou QUIC. Esses protocolos gerenciam a segmenta\u00e7\u00e3o e ajustam de maneira confi\u00e1vel o tamanho de seus segmentos para diferentes valores de MTU do enlace e do caminho, tornando-os muito mais confi\u00e1veis que o uso de UDP com fragmenta\u00e7\u00e3o IPv6.<\/p>\n\n\n\n

A se\u00e7\u00e3o 4.2.2 do [RFC1035] descreve o uso de TCP para transportar mensagens DNS, enquanto o [RFC9250] explica como implementar DNS sobre QUIC para fornecer confidencialidade no transporte. Al\u00e9m disso, os requisitos operacionais para DNS sobre TCP est\u00e3o descritos no [RFC9210].<\/a><\/p>\n\n\n\n

Seguran\u00e7a<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

A mudan\u00e7a de UDP para TCP\/QUIC para respostas grandes implica que o servidor DNS deve manter um estado adicional para cada consulta recebida atrav\u00e9s de TCP\/QUIC. Isso consumir\u00e1 recursos adicionais nos servidores e afetar\u00e1 a escalabilidade do sistema DNS. Al\u00e9m disso, essa situa\u00e7\u00e3o pode deixar os servidores vulner\u00e1veis a ataques de Nega\u00e7\u00e3o de Servi\u00e7o (DoS).<\/p>\n\n\n\n

Esta \u00e9 a forma correta?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Embora acreditemos que essa solu\u00e7\u00e3o trar\u00e1 muitos benef\u00edcios para o ecossistema do IPv6 e do DNS, trata-se de um remendo operacional tempor\u00e1rio, mas que n\u00e3o resolve o problema da raiz.<\/p>\n\n\n\n

Acreditamos que a solu\u00e7\u00e3o correta seja que a fragmenta\u00e7\u00e3o na origem funcione, que o PMTUD n\u00e3o esteja quebrado no caminho e que os cabe\u00e7alhos de fragmenta\u00e7\u00e3o sejam permitidos pelos dispositivos de seguran\u00e7a. Isso requer mudan\u00e7as em diversos atores da Internet, o que poderia levar bastante tempo, mas isso n\u00e3o significa que devemos abandonar a educa\u00e7\u00e3o e os esfor\u00e7os para conseguir fazer o que \u00e9 certo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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