Namensauflösung

Grundidee und Bedeutung

Namensauflösung bezeichnet Verfahren, die Namen von Rechnern oder Diensten in für Computer bearbeitbare, meist numerische Adressen übersetzen. Sie vermittelt zwischen den leicht merkbaren Namen für Menschen und den für Computer sowie Netzwerkkomponenten effizient verarbeitbaren Adressen. Je nach Fall wird auch der umgekehrte Weg genutzt, also eine Nummer wieder in einen Namen übersetzt.

Bei Web-Adressen enthält eine URL beispielsweise die Domain „www.wikipedia.org“. Das Domain Name System (DNS) wandelt sie in eine IP-Adresse wie „91.198.174.232“ um. Erst mit dieser Netzwerkadresse kann die Kommunikation im Netz gezielt erfolgen.

Namen und Nummern in verschiedenen Bereichen

Ein zentraler Anwendungsfall ist die Übersetzung von Rechner- und Domainnamen in Netzwerkadressen. Auch Netzwerkdienste tragen Namen: Das in Webbrowsern wie Firefox zum Abrufen von Webseiten verwendete HTTP-Protokoll wird durch das Transmission Control Protocol zu der Netzwerkadresse und zum Port „80“ aufgelöst.

Protokolle des IP-Protokolls besitzen ebenfalls Nummern. Dem Transmission Control Protocol (TCP) ist die ID „6“ zugeordnet, dem User Datagram Protocol (UDP) die ID „17“.

Bei Unix-Dateirechten hat jeder Benutzer eine UID (user ID) und jede Gruppe eine GID (group ID); beide sind Identifikationsnummern zwischen 0 und 65535. Menschen melden sich mit einem Namen an, während Zugriffsrechte anhand der numerischen UID und der GIDs der Gruppen geprüft werden, zu denen ein Benutzer gehört. Programme wie „ls“ und „ps“ lösen die Nummern wieder zu Namen auf, damit ihre Ausgabe lesbar ist.

Lokale Dateien und Broadcast

Die einfachste Form sind lokale Konfigurationsdateien. In Textdateien werden Namen wie in einer Tabelle einer oder mehreren Adressen oder Nummern zugeordnet. Sie eignen sich, wenn keine zentrale Datenorganisation nötig ist oder sich Daten selten ändern. Da sie auf dem Rechner vorhanden sind, funktioniert die Auflösung auch bei einem vollständigen oder teilweisen Netzwerkausfall. Deshalb können besonders wichtige Angaben zusätzlich lokal gespeichert werden.

Unter UNIX sind Beispiele „/etc/passwd“ als lokale Benutzerdatenbank, „/etc/protocols“ für von der IANA zugewiesene Protokollnamen und -nummern sowie „/etc/hosts“ als lokale Hostnamen-Tabelle. Dort ist etwa der Alias „localhost“ definiert. Ein Webserver kann dort den Namen seines Datenbankservers eintragen, damit die Verbindung bei Ausfall der netzbasierten Namensauflösung weiter möglich ist. Nachteil lokaler Daten ist, dass geänderte Angaben nicht automatisch aktualisiert werden.

Bei einem Broadcast wird der Name im direkt angeschlossenen Netz abgefragt. ARP verwendet dies beispielsweise in Ethernet-Netzwerken, um zu einer IPv4-Adresse die MAC-Adresse zu ermitteln. Wegen dieses Prinzips können nur Teilnehmer im selben direkt angeschlossenen Netz erreicht werden.

Zentrale Namensdienste und Zwischenspeicher

Bei speziellen Netzwerkdiensten fragt ein Rechner die gewünschte Information zentral ab. Änderungen müssen dadurch nur an einer Stelle erfolgen; abfragende Rechner benötigen keine Anpassung. DNS löst Host- oder Domainnamen in Adressen auf und ist die im Internet verwendete Namensauflösung, etwa für „www.wikipedia.de“. Der Windows Internet Naming Service (WINS) löst NetBIOS-Namen auf; Client-Rechner melden ihre Daten an den WINS-Server, sodass keine manuelle Konfiguration erforderlich ist. Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) kann Benutzer und Gruppen von POSIX-Accounts verwalten und bildet auch die Grundlage für Active Directory auf Windows-Systemen.

Ein lokaler Cache ist ein Zwischenspeicher: Der Computer prüft, ob er einen Namen schon aufgelöst hat, und verwendet die gespeicherte Adresse oder Nummer erneut. Besonders zusammen mit Namensdiensten senkt dies die Zahl der Zugriffe und beschleunigt die Auflösung.

Abfragereihenfolge

Mehrere Verfahren können nacheinander eingesetzt werden, bis eines eine gültige Antwort liefert. Die Reihenfolge hängt unter anderem vom Betriebssystem, den verwendeten Protokollen sowie Konfigurationsdateien und Optionen ab. Windows XP und Windows 2000 priorisieren DNS, Windows NT bevorzugt NetBIOS. Wird nur IP verwendet, erfolgt die Auflösung in eine IP-Adresse ausschließlich über DNS; bei NetBIOS over TCP/IP können DNS und NetBIOS verwendet werden.

Bei einem Windows-Rechner in einem SMB-Netzwerk als Hybrid-Knoten lautet die Reihenfolge: DNS-Cache, Hosts-Datei, DNS-Abfrage, NetBIOS-Namenszwischenspeicher, WINS-Abfrage, NetBIOS-Broadcast im eigenen Subnetz und Lmhosts-Datei.

Bei UNIX-artigen Systemen legt „/etc/nsswitch.conf“, bei AIX „/etc/netsvc.conf“, die Reihenfolge fest. Samba und Samba-TNG bieten dafür die Option „name resolve order“. Seit Windows NT 3.5 kann sie im Registry-Key „HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Tcpip\ServiceProvider“ eingestellt werden; eine niedrige Zahl bedeutet höhere Priorität. Unter Windows 7 gilt standardmäßig: 1. lokaler Name, 2. Einträge in der „hosts“-Datei, 3. DNS, 4. NetBIOS.