DNS and ENUM原理介绍

1、DNS&ENUM原理介绍上海牙木通讯技术有限公司Page1培训目标l学完本课程后，您应该能：p描述 DNS服务器和ENUM服务器的功能p描述DNS和ENUM查询的工作流程上海牙木通讯技术有限公司Page2目 录l IMS域中域中DNS/ENUM的处理流程的处理流程l DNS功能和原理l ENUM功能和原理l DNS&ENUM应用上海牙木通讯技术有限公司Page3IMS基本会话流程回顾UE-1InviteAS-1P-CSCF-1S-CSCF-1I-CSCF-2ENUMDNSTel URISIPURI I-CSCF IPBGCFMGCFS-CSCF-2P-CSCF-2UE-2AS-2lDNS和EN

2、UM在IMS域中用于信令消息路由pENUM处理TELURI到SIPURI的映射pDNS处理网元域名到IP地址的映射上海牙木通讯技术有限公司Page4Invite SIP:+DNS/ENUM 工作流程（IMS到IMS） 1步骤步骤1: DNS请求请求主叫归属域主叫归属域被叫归属域被叫归属域媒体流媒体流S-CSCF-1P-CSCF-1I-CSCF-2HSS-2S-CSCF-2P-CSCF-2InviteInviteInviteSIP:+DNS server被叫：被叫：+8675528780808主叫主叫步骤步骤2: DNS响应响应I-CSCF2 IP上海牙木通讯技术有限公司Page5InviteT

3、el:+8675528780808DNS/ENUM 工作流程（IMS到IMS） 2步骤步骤3: DNS请求请求主叫归属域主叫归属域被叫归属域被叫归属域媒体流媒体流S-CSCF-1P-CSCF-1I-CSCF-2HSS-2S-CSCF-2P-CSCF-2InviteInviteENUMServerInviteSIP:+DNS server步骤步骤: ENUM响应响应SIP:+被叫：被叫：+8675528780808步骤步骤1: ENUM请求请求Tel:+8675528780808主叫主叫步骤步骤4: DNS响应响应I-CSCF2 IP上海牙木通讯技术有限公司Page6DNS/ENUM 工作流程（

4、IMS到PSTN） InviteTel:+8675528780808主叫归属域主叫归属域被叫归属域被叫归属域媒体流媒体流S-CSCF-1P-CSCF-1ENUMServerInvitetel:+8675528780808步骤步骤2: ENUM响应响应 failure步骤步骤1: ENUM请求请求Tel:+8675528780808主叫主叫BGCF-1MGCF-1IM-MGWPSTNIP 承载网承载网上海牙木通讯技术有限公司Page7DNS/ENUM 工作流程（PSTN到IMS）(2) 查询查询 I-CSCF的的IP地址地址S-CSCF1P-CSCF-1ENUMServerDNSserverI-

5、CSCF1MGCFIM-MGW(1) 查询查询 SIP URIHSS查找SCSCFPSTNIAMIAMInvite归属网络归属网络1上海牙木通讯技术有限公司Page8目 录l IMS域中DNS/ENUM的处理流程l DNS功能和原理功能和原理l ENUM功能和原理l DNS&ENUM应用上海牙木通讯技术有限公司Page9DNS功能lDNS 域名服务器 Domain Name ServerpNAPTR (Naming Authority Pointer) 查询： 定义查询时所用传送协议pSRV查询： 定义查询时传送传送端口pA或 AAAA查询：查询： 定义目标IP地址pNS查询：定义名称服务器名

6、称p多视图(View)：将客户端和资源记录划分到不同组（即视图）中上海牙木通讯技术有限公司Page10DNS架构lDNS是一个分层的分布式数据库。 l整个DNS数据库是一个倒过来的树形图，顶端为根节点（Root Node）。 l一个DNS服务器负责解析确定了一定范围的IP地址，称为一个区（zone）。 lZone的管理是由根服务器一级一级向下授权管理下一级服务器直到最下一级服务器。Second LevelDomain(e.g., )Root NodeTop LevelDomain(e.g., .com,.net, .org, .gov, .mil)Top Level Domain

7、(e.g., .int)Top Level Domain(e.g., Country Codes.be, .cn, .fr, .jp, .us)Second LevelDomain(e.g., )Second LevelDomainSecond LevelDomain(e.g., co.jp)Third LevelDomain(e.g.,)Third LevelDomain(e.g.,)Third LevelDomain(e.g.,ntt.co.jp)Third LevelDomain(e.g.,toyota.co.jp)Fouth LevelDomain(e.g.,ww

8、w.ntt.co.jp)上海牙木通讯技术有限公司Page11DNS的NAPTR RR lNAPRT RR：用于按照域名获得 ”replacement“。lFlags：意思是DNS将按照”replacement“查询另一个SRV RR 。lService：“SIP+D2T” 意思是SIP承载于TCP之上，“SIP+D2U” 意思是SIP承载于UDP之上。lRegexp：“ ”意思是所有的过滤条件。OrderPreferenceFlagsServicesRegexpR IN 101 10 “S sip+D2T _sip._ IN 100 10 “S sip+D2U _sip._上海牙木通讯技术有限

9、公司Page12DNS的SRV RRl本例中，服务器1（i-）和服务器2（i-） 同时服务于域 ”，只是各自权重不同。lDNS客户端通过业务协议和域名查询服务器主机名 。 l多个服务器能工作在同一域以实现负荷分担。Weight Port Target 1 5060 i- Service,Protocol,Name TTL Class Record-Type Priority_sip_ 7200 IN SRV 0_sip_ 7200 IN SRV 03 5060 i-上海牙木通讯技术有限公司Page13DNS中的A/AAAA RRpA/AAAA RRn通过DNS，能够由网元的主机名查到它的IP地

10、址，或者反过来，由网元IP地址查询到它的主机名。n例如：CSCF发送主机名“ P-CSCF. ims. com”进行查询，DNS服务器将会返回IP地址“”，这个地址就是网元PCSCF的IP地址。DNS ServerCSCFA Query Request:P-CSCF. ims. comReply:上海牙木通讯技术有限公司Page14DNS中的NS RRpDNS NS查询n二级DNS向一级DNS查询时，一级DNS内部通过NS查询获取域名对应的授权服务器名，之后再使用A查询获取该授权服务器名对应的IP地址。注意：这个IP地址只是目的端二级DNS的IP。n例如：C

11、SCF发送主机名“ JS. ims. com”进行查询。广东二级广东二级 DNS1. DNS查询查询:JS. ims. com3. 响应： NS. JS. ims. com江苏二级江苏二级 DNS Server2. NS查询：JS. ims. com5. 响应： 191.1.4. 804. A查询：NS. JS. ims. com一级一级 DNS内部查询过程内部查询过程6. DNS查询查询:JS. ims. com7. 响应响应:DNS IP： 191.1.4. 808. 响应响应:上海牙木通讯技术有限公司Page15多视图(View)l多视图：是指针对不同

12、类型的客户端可以返回不同的资源记录。这就需要ENS有能力将客户端和资源记录划分到不同组（即视图）中。l目前只针对A/AAAA/NS记录提供多View功能。lENS中将两个视图命名为为普通视图和特殊视图。l例如：p两个地区的IMS终端使用相同的域名查询DNS，因终端的IP地址段不同，DNS服务器会返回不同的IP地址给两个终端。上海牙木通讯技术有限公司Page16目 录l IMS域中DNS/ENUM的处理流程l DNS功能和原理l ENUM功能和原理功能和原理l DNS&ENUM应用上海牙木通讯技术有限公司Page17ENUM服务器功能lENUMElectronic Numbers to URI

13、Mapping，即电子号码到URI的映射pE.164号码服务器，完成电话号码映射功能。pE.164是通用电话号码格式，如+86-755-28780808。lENUM服务器用于查询TEL URI所对应的SIP URI 。lIMS网络采用ENUM服务器：p当被叫为CS/PSTN域用户时，E.164号码是能采用的唯一号码格式。 p对于IMS用户，E.164号码能够做为IMPU。DNSCSCF3: DNS Query Request Bob huawei. com4: Response1: ENUM Query RequestTEL：+86755287808082: Response

14、Bob huawei. comENUM ServerTel:+8675528780808 sip: Bob huawei. com上海牙木通讯技术有限公司Page18ENUM服务器功能l在在IMS域中域中pIMPU的形式可以是SIP URI也可以是tel URI。ptel URI使用E.164格式。 l当一个当一个IMS用户呼叫另一个用户呼叫另一个IMS用户或者用户或者CS用户用户pS-CSCF通过ENUM DNS机制把tel URI转变为SIP URI后才能以SIP协议进行下一步的路由。p如果这个转变成功，呼叫可以继续下去。p否则，意味着被叫用户是PSTN或CS域用户。这种情况下，S-CSC

15、F会通过BGCF路由该会话到PSTN/CS。l当当PSTN/CS域用户呼叫域用户呼叫IMS用户时，用户时，MGCF会通过会通过ENUM DNS机制把机制把tel URI转转变为变为SIP URI，之后再路由到，之后再路由到IMS域。域。上海牙木通讯技术有限公司Page19ENUM结构.e164 ENUM Subdomains. ROOT.arpa ENUM TLD.org.ibm.google.www.1.6.8 ENUM CC Zone上海牙木通讯技术有限公司Page20ENUM结构lRFC2916 推荐域“”用于ENUM号码的存储。 l为便于分布操作，该域被进一步分为多个

16、子域。 l一个E.164号码包括国家码，因而可以通过电话号码进行区分。子域也能使用国家码。p如果域“e164.tld”被用于NEUM域， “1.e164.tld”被分配给美国或其他北美国家， “6.8.e164.tld” 被分配给中国大陆。上海牙木通讯技术有限公司Page21NAPTR (Naming Authority Pointer) RRl NAPTR RRs经常被用于定位域名相对应的节点。l 在NAPTR算法中，输入是E.164号码，输出时URI。因此NAPTR算法支持E.164到RUI（E2U）转换的业务。l 一个NAPTR RR包括如下关键参数：参数参数功能功能Order:指定了当

17、某一查询响应返回多个NAPTR资源记录时，必须要处理的顺序。Preference:指定了当多条NAPTR资源记录顺序相同（即Order值相同）时的处理顺序。Service:指定了重写特定regexp和replacement字段时，对应的解析协议和解析服务。Flags:包含影响下一步DNS查询的调整器，一般用于优化处理。Regexp:用于重写规则的两个字段中的一个，URI就存储在该字段，它是NAPTR记录概念的核心。Replacement:尚未对其进行其他定义，默认为“.”。上海牙木通讯技术有限公司Page22ENUM中的NAPTR RRl按照前面描述，电话号码 +86-755-28780808

18、的业务内容如下：p$ORIGIN ...8.. pIN NAPTR 101 10 u sip+E2U !.*$!sip:userB! . OrderPreferenceFlagsServicesRegexppIN NAPTR 103 10 u mailto+E2U !.*$!mailto:! .l其中，各项对应顺序为Order、Preference、Flags、Services、Regexp和Replacement（默认为“.”）。标识符“u”表示“URI”。Replacement上海牙木通讯技术有限公司Page23ENUM中的NAP

19、TR RR（续）l上页各业务内容解释如下：p步骤 1 若有人打电话给+86-755-28780808，解析器先查询到此号码有2条NAPTR记录。p步骤 2 先比较顺序，后比较优先级，结果先使用SIP服务，并转成E2U（E.164 to URI）。p步骤 3 若该服务请求不成立，则使用Mailto服务，发送至电子信箱中。上海牙木通讯技术有限公司Page24电话号码到URI的转换8675528780808 8675528780808867552878080......8.1、拨号2、去掉除号外

20、所有非数字字符3、去掉所有非数字字符...84、在所有字符之间加点5、颠倒字符的顺序6、在字符的末尾加上顶级域名7、搜索对应的NAPTR记录8、返回相应的URI上海牙木通讯技术有限公司Page25目 录l IMS域中DNS/ENUM的处理流程l DNS功能和原理l ENUM功能和原理l DNS&ENUM应用应用上海牙木通讯技术有限公司Page26IMS中的ENUM查询传输协议存在？端口号存在？NAPTR查询得到替换部分，转换后得到含协议的域名A或AAAA查询SRV查询得到端口和目标域名开始查询E164号码NAPTR查询得到正则表达式，转换后得到未含协议

21、的域名step 1step 2step 3step 4此流程很关键。上海牙木通讯技术有限公司Page27查询的最终目的是为了获得被叫的IP地址端口ENUM的查询过程一般为:lSTEP 1 NAPTR查询用户名和查询用户名和SIP URI 根据E164号码查询得到相关的ENUM记录，CSCF根据正则表达式部分转换为SIP URI格式，得到号码和未含协议的域名。如拨打862568560040号码，根据ENUM记录： .... 1 2 E2U+sip U !.*$!sip:+;user=phone! E164号码转换为SIP URI格式为s

22、ip:+lSTEP 2 NAPTR查询得到使用的协议域名查询得到使用的协议域名 需要根据被叫使用协议再次查询得到被叫含协议的域名 . 50 50 SIP+D2U S _sip._. 由. 得到_sip._.。另外，华为的CSCF固定了协议处理过程，即sip._udp.+原始域名，STEP 2 被省略了。NAPTR,SRV,A和AAAA查询上海牙木通讯技术有限公司Page28lSTEP 3 SRV查询得到端口和目标域名查询得到端口和目标域名 根据_sip._. 进行SRV查询，得到被叫该协议服务的端口和目标域名。 _sip._. 12 . 5060 被叫该协议服务的端口为： 5060 目标域名：

23、 . lSTEP 4 A查询得到目标域名的查询得到目标域名的IP地址地址 . IN A 2通过以上的步骤，被叫的IP地址端口就得到了，也就是：2：5060NAPTR,SRV,A和AAAA查询（续）上海牙木通讯技术有限公司Page29递归，迭代3 一级DNS服务器根据配置的NS记录和A记录，获取查询目的所在江苏DNS服务器的IP地址，将查询消息转发到江苏DNS服务器；4 江苏DNS服务器将查询结果返回给一级DNS；5 一级DNS将结果返回给广东二级DNS； （在应答消息中的Answer区携带最终查询到的IP地址，而授权服务器域名及IP地址分别在Auth

24、ority 、Additional携带）6 广东二级DNS将最终查询结果返回给查询客户端CSCF。递归查询（以递归查询（以DNS查询为例）：查询为例）：1 主叫侧CSCF向本省的DNS服务器发起查询；2 广东二级DNS服务器接受DNS查询，先查询本服务器，查询不到，则将消息转发给一级DNS服务器；查询方式，以递归为多，迭代方式应用较少查询方式，以递归为多，迭代方式应用较少ABC上海牙木通讯技术有限公司Page30例：递归查询ABCNS及及A查询获取江苏查询获取江苏DNS IP地址地址DNS查询：JS. IDNS查询：JS. IDNS查询：JS. I上海牙木通讯技术有限公司Page31递归，迭代l迭代