DNS Сервер

DNS сервер на Python, который предоставляет итеративное разрешение DNS-запросов с возможностью кэширования. Сервер поддерживает как TCP, так и UDP протоколы и может обрабатывать множество клиентских подключений одновременно.

Возможности

• Поддержка нескольких протоколов

  • Обработка TCP и UDP запросов
  • Поддержка IPv4 (A-записи) и IPv6 (AAAA-записи)
  • Потокобезопасная реализация

• Система кэширования

  • LRU (Least Recently Used) кэш с поддержкой TTL
  • Постоянное хранение кэша
  • Автоматическая очистка устаревших записей
  • Настраиваемый размер кэша

• Специальные возможности

  • Настраиваемый прокси-сервер для вышестоящего DNS-разрешения
  • Подробная система логирования

• Потокобезопасность

  • Многопоточная обработка запросов
  • Потокобезопасные операции с кэшем
  • Настраиваемый размер пула потоков

Установка

1. Клонируйте репозиторий:

git clone https://github.com/yourusername/dns-server.git
cd dns-server

2. Установите зависимости:

make install

Использование

Быстрый старт с Makefile

Проект включает Makefile для упрощения основных операций:

# Генерация конфигурационного файла
make config
# Запуск сервера
make run
# Запуск сервера с подробным логированием
make run-verbose
# Запуск тестов
make test# Очистка кэш-файлов и логов
make clean
# Показать справку по командам
make help

Примеры использования

Прямой DNS-запрос (A-запись)

# Первый запрос (без кэша)
$ dig @127.0.0.2 google.com
;<<>> DiG 9.20.9 <<>> @127.0.0.2 google.com; (1 server found);; global options: +cmd;; Got answer:;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 54488;; flags: qr; QUERY: 1, ANSWER: 6, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 6;; QUESTION SECTION:;google.com. IN A;; ANSWER SECTION:google.com. 300 IN A 64.233.162.139google.com. 300 IN A 64.233.162.100google.com. 300 IN A 64.233.162.101google.com. 300 IN A 64.233.162.102google.com. 300 IN A 64.233.162.138google.com. 300 IN A 64.233.162.113;; Query time: 229 msec# Повторный запрос (из кэша)$ dig @127.0.0.2 google.com;; Query time: 1 msec # Заметно быстрее благодаря кэшированию

Обратный DNS-запрос (PTR-запись)

# Первый запрос (без кэша)
$ dig @127.0.0.2 -x 91.201.52.139
;<<>> DiG 9.20.9 <<>> @127.0.0.2 -x 91.201.52.139; (1 server found);; global options: +cmd;; Got answer:;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 4872;; flags: qr; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 4;; QUESTION SECTION:;139.52.201.91.in-addr.arpa. IN PTR;; ANSWER SECTION:139.52.201.91.in-addr.arpa. 3600 IN PTR be24.netangels.ru.;; AUTHORITY SECTION:52.201.91.in-addr.arpa. 14400 IN NS ns3.netangels.ru.52.201.91.in-addr.arpa. 14400 IN NS ns1.netangels.ru.52.201.91.in-addr.arpa. 14400 IN NS ns2.netangels.ru.;; Query time: 534 msec# Повторный запрос (из кэша)$ dig @127.0.0.2 -x 91.201.52.139;; Query time: 2 msec # Заметно быстрее благодаря кэшированию

Ручная настройка

Сервер можно настроить с помощью JSON-файла конфигурации. Вы можете сгенерировать файл конфигурации по умолчанию с помощью:

sudo python3 -m server -g config.json

Параметры конфигурации по умолчанию:

• hostname: '127.0.0.2'
• port: 53
• max_threads: 5
• cache_size: 100
• log_file: 'log.txt'
• cache_file: 'cache.pkl'
• proxy_hostname: "a.root-servers.net"
• proxy_port: 53

Запуск сервера

1. Сгенерируйте конфигурацию (если еще не сделано):

sudo python3 -m server -g config.json

2. Запустите сервер:

sudo python3 -m server -c config.json

Дополнительные опции:

• -h, --help: Показать справочное сообщение
• -v, --verbose: Запустить сервер в режиме подробного логирования

Тестирование

Проект включает модульные тесты для системы кэширования. Для запуска тестов:

make test

или

python -m unittest tests/test_timed_lru_cache.py -v

Тестовое покрытие включает:

• Базовые операции с кэшем (добавление, получение)
• Истечение срока действия TTL
• Вытеснение по LRU
• Сохранение в файл
• Потокобезопасность
• Граничные случаи

Структура проекта

dns-server/
├── server/
│ ├── __main__.py # Точка входа сервера
│ ├── server.py # Основная реализация сервера
│ ├── config.py # Управление конфигурацией
│ └── timed_lru_cache.py # Система кэширования
├── entities/
│ ├── dns_message.py # Обработка DNS-сообщений
│ ├── flags.py # DNS-флаги
│ ├── query.py # Обработка DNS-запросов
│ └── question.py # Обработка DNS-вопросов
├── tests/
│ └── test_timed_lru_cache.py # Модульные тесты
├── Makefile # Скрипты автоматизации
└── README.md

Требования

• Python 3.x
• Права root/администратора (для привязки к порту 53)
• Make (для использования Makefile)

Автор

Артём Борисов

Лицензия

Этот проект распространяется под лицензией MIT - подробности в файле LICENSE.