Netz - Rettung - Recht

Manche Dinge muß man nicht verstehen - und sie sind auch furchtbar schwer einzugrenzen.

Man stelle sich folgende Situation vor:

Ein Netzwerk, in dem ein Server (Debian Squeez) und ein Desktop (WinXP) stehen, außerdem ein WLAN-Accesspoint, über den zwei Laptops (einmal WinXP, einmal Win7) an das Netz angebunden sind. Auf dem Server läuft ein isc-dhcpd, also der DHCP-Server des ISC, der die Clients mit IP-Adressen versorgt. Beide Rechner, die unter Windows XP laufen, bekommen problemlos DHCP-Leases, und alles ist gut.

Jetzt kommt der Rechner unter Windows 7 hinzu - und nichts geht mehr. Nicht nur, daß der Rechner keine IP-Adresse zugewiesen bekommt; auch der andere, über WLAN angebundene Laptop verliert während dieser Versuche, per DHCP eine Adresse zu bekommen, reproduzierbar die Verbindung zum Server, so daß SSH-Verbindungen abbrechen und die DNS-Auflösung nicht mehr funktioniert. Andere bestehende Verbindungen von diesem XP-Laptop aus bleiben aber bestehen. Im Log des DHCP-Servers spielen der Win7-Client und der Server Pingpong mit DHCPDISCOVER und DHCPOFFER, kommen aber nie weiter zu DHCPREQUEST und DHCPACK, d.h. der Client fragt nach einer IP-Adresse, er bekommt eine angeboten, registriert das aber nicht und wiederholt seine Anfrage ad nauseam.

Nach langem Lesen und Probieren wird als Probe aufs Exempel ein weiterer Laptop mit Win7 ins Netz gebracht, um auszuschließen, daß das Problem beim Laptop liegt - und tatsächlich, auch dieser Rechner bekommt per DHCP keine IP-Adresse zugewiesen! Das Problem ist also offenbar ein generelles.

Googeln wird bei diesem Thema dadurch erschwert, daß es haufenweise Treffer gibt, die aber im wesentlichen alle mit diesem Problem nichts zu tun haben und oft nur die Unkenntnis der Beteiligten über DHCP, Windows und diverse andere Gegenstände erkennbar machen. *seufz*

Hätte jemand zu diesem Problem auf Anhieb einen Lösungsansatz gehabt? (Außer dem Mitschneiden des Netzwerkverkehrs zwischen dem Client und dem nicht-funktionsfähigen DHCP-Server im Vergleich zum Verkehr zwischen dem Client und einem funktionierenden Server.)

Für lokale Netze ist ein DHCP-Server eine nützliche Einrichtung, ermöglicht er doch die automatische Adreßvergabe. Die meisten Consumer-DSL-Router (und nicht nur diese) haben entsprechende Funktionalitäten eingebaut; noch schöner und flexibler ist es aber natürlich, selbst einen entsprechenden Dienst bereitzustellen, weil man ihn dann genau so konfigurieren kann, wie man ihn gerne hätte, um neben der automatischen Vergabe von IP-Adressen auch bestimmten Rechnern feste Adressen zuzuweisen und zugleich im internen Netz eine Namensauflösung zu organisieren.

Dafür bedarf es im Prinzip dreierlei:

• Zunächst benötigt man einen DHCP-Server (dhcpd), bspw. den des ISC, der dann so konfiguriert werden muß, daß er die erwünschten Adressen an die Clients zuweist.
• Dann benötigt man einen DNS-Server, bspw. den BIND des ISC, der dann so konfiguriert werden muß, daß er Namen im lokalen Netz zu IPs auflöst und umgekehrt lokale IPs zu den richtigen Namen.
• Und letztlich muß man in einem zweiten Schritt die beiden so miteinander verheiraten, daß der DHCP-Server dem DNS-Server erzählt, welche IPs er an welche Maschinen dynamisch vergeben hat.

All das ist vergleichsweise einfach unter Debian möglich.

Im folgenden Beispiel gehe ich davon aus, daß das lokale Netz den IP-Bereich von 10.0.0.1-10.0.0.254 (10.0.0.1/24) umfassen soll und die Domain example.org verwendet wird. Der Host, auf dem DHCP- und DNS-Server laufen, heißt server.example.org und hat die (fest konfigurierte) IP-Adresse 10.0.0.1.

Am gestrigen Tage war ein guter Teil des deutschsprachigen Internets nicht erreichbar, weil die Nameserver der DENIC fehlerhaft arbeiteten. Aber was genau war passiert?

Grundlagen des DNS

Zunächst eine - verkürzte und oberflächliche - Einführung in die Grundlagen des Domain Name Systems (DNS).

Allen mit dem Internet verbundenen Rechnern - seien es Web- oder Mailserver oder der heimische Rechner zuhause, mit dem man "online geht" - ist eine numerische IP-Adresse zugewiesen, die auf technischer Ebene genutzt wird, um mit einem dieser Rechner zu kommunizieren. Weil es aber u.a. ausgesprochen unpraktisch ist, sich mehrere Milliarden Nummern zu merken, benutzt man in der Regel nicht die IP-Adresse eines Rechners, sondern einen Namen; dieser Name muß aber von der verwendeten Software wieder in die zugehörige IP-Adresse umgesetzt werden. Zu diesem Zweck kann die zu einem Namen gehörende Adresse bei einem DNS-Server abgefragt werden.

Um die Last der ungezählten Abfragen zu verteilen und die Vielzahl der bestehenden Domains und Rechnernamen handhabbar zu machen, aber auch, um die Verantwortung für Domains delegieren zu können, ist das DNS hierarchisch organisiert. Jeder DNS-Server muß (nur) die festen IP-Adressen der sog. Root-Nameserver kennen; alle weiteren notwendigen Auskünfte erhält er durch rekursive Anfragen bei den jeweils zuständigen Nameservern. Nehmen wir an, es wird die IP-Adresse für den Rechner www.th-h.de  gesucht. Ein DNS-Server würde zunächst bei einem der Root-Nameserver nachfragen, wer denn für die Top-Level-Domain ".de" zuständig ist; der Root-Nameserver würde ihn dann an einen der Nameserver der DENIC verweisen. Unser DNS-Server fragt jetzt einen dieser Nameserver, wer denn für "th-h.de" zuständig sein mag, und erhält dann als Antwort die Nameserver meines Providers. Diese wiederum fragt er dann nach "www.th-h.de" und erhält schließlich die korrekte IP-Adresse.

Soweit der grundsätzliche Ablauf. Hinzu kommt, daß Rechner von Endbenutzern üblicherweise diese rekursiven Abfragen nicht selbst vornehmen; ihnen sind vielmehr ein oder mehrere DNS-Server des jeweiligen Providers zugewiesen, denen sie ihre Fragen stellen. Diese DNS-Server übernehmen dann einerseits den Aufwand der rekursiven Abfragen und speichern andererseits die Antworten für eine gewisse Zeit zwischen, um bei neuen Anfragen nach genau diesem Hostnamen ohne erneute Abfrage sofort antworten zu können.