Un serveur racine du est un serveur DNS qui répond aux requêtes qui concernent les noms de domaine de premier niveau () et qui les redirige vers le serveur DNS de premier niveau concerné. Bien qu'il puisse exister d'autres hiérarchies de système de noms de domaine (DNS) avec des serveurs racine alternatifs, « serveur racine du DNS » est généralement utilisé pour désigner l'un des treize serveurs racine du Domain Name System d'Internet géré sous l'autorité de l'ICANN.
Dans le système des noms de domaine, le point est un séparateur de domaine. Par convention, un Fully qualified domain name est terminé par un point, ce qui signifie qu'il est suivi par une chaîne vide qui représente le domaine racine. Par extension, on représente aussi le domaine racine par un point.
Les domaines de premier niveau (par exemple .com, .org et .fr) sont des sous-domaines du domaine racine. Requêtes DNS destinées aux serveurs racine Un serveur s'adresse à un serveur racine dans deux cas : au démarrage, pour obtenir la liste à jour des serveurs racine. quand il doit déterminer la liste des serveurs de noms d'un domaine de premier niveau.
Les informations sont ensuite mises dans le cache du serveur DNS pendant une longue durée : pour la liste des serveurs racine, pour les informations des serveurs des domaines de premier niveau (). Ces informations variant peu, les requêtes vers les serveurs racine sont donc relativement peu nombreuses.
Les serveurs racine sont non-récursifs, c'est-à-dire qu'ils ne fournissent que des réponses qui font autorité, ne transmettent aucune requête à un autre serveur et ne font pas usage d'un cache. Ils ne sont donc pas utilisables directement par le résolveur d'un client final.
Une étude de 2003. indique que seuls 2 % des requêtes à destination de ces serveurs étaient légitimes. Les mises en cache incorrectes ou inexistantes sont à l'origine de 75 % des demandes. 12,5 % concernent des demandes pour des domaines de premier niveau inconnus, 7 % parce qu'elles traitent des adresses comme des noms de domaines, etc. Certains ordinateurs de bureau mal configurés tentent même de mettre à jour les enregistrements des serveurs racine ou sollicitent de la récursion, ce qui est le résultat d'une erreur de configuration. Les problèmes observés et les solutions pour y remédier sont décrits dans la .
En 2007, il y avait environ dix milliards de requêtes vers les serveurs racine quotidiennement.
Les serveurs racine font également autorité pour le domaine de premier niveau .arpa. La zone in-addr.arpa, utilisée pour la résolution inverse des adresses IPv4, était gérée par les serveurs racine jusqu'en . Elle est désormais sous la gestion technique des registres Internet régionaux..
Les serveurs racine du DNS Contrairement à la croyance populaire, il n'y a plus de nos jours physiquement et uniquement treize serveurs racine du , mais plutôt treize « identités de serveur ».. dont les noms sont de la forme où est une lettre comprise entre A et M.. Cependant, ces « identités » (ou ) ayant chacune une seule adresse assignée, sont communément référées comme étant les « serveurs racines ».
Douze organisations contrôlent ces serveurs, deux sont européennes (RIPE NCC et Autonomica, une division de Netnod), une japonaise (WIDE), les autres étant américaines. Neuf de ces serveurs ne sont pas de simples machines mais correspondent à plusieurs installations réparties dans des lieux géographiques divers, il y a ainsi au plus de dans qui hébergent un serveur racine du DNS. En 2007, on comptait ..
Les serveurs ont été regroupés sous le même nom de domaine pour exploiter un mécanisme d'évitement de répétition des noms dans le protocole .
Lettre adresse IPv4AS et adresse IPv4/v6 de root-servers.org visité le 22 août 2018. adresse IPv6 Autonomous System Ancien nom Société Localisation Sites(global/local) Logiciel A. 198.41.0.4 2001:503:ba3e::2:30 AS19836 ns.internic.net VeriSign trafic distribué par anycast 6(6/0) BIND B. 199.9.14.201128.9.0.107 avant le . Puis 192.228.79.201 jusqu'au 10 aout 2017 2001:500:200::b AS394353. ns1.isi.edu Université du Sud de la Californie Marina Del Rey, Californie, États-Unis 1(1/0) BIND C. 192.33.4.12. 2001:500:2::c AS2149 c.psi.net Cogent Communications trafic distribué par anycast 6(6/0) BIND D. 199.7.91.13.128.8.10.90 avant le . 2001:500:2d::d AS10886 terp.umd.edu Université du Maryland College Park, Maryland, États-Unis 1(1/0) BIND E. 192.203.230.10 2001:500:a8::e AS21556 ns.nasa.gov NASA Mountain View, Californie, États-Unis 1(1/0) BIND F. 192.5.5.241. 2001:500:2f::f AS3557 ns.isc.org Internet Systems Consortium trafic distribué par anycast 49(2/47) BIND G. 192.112.36.4Contrairement aux autres seveurs racines,« G Root » ne répond pas aux pings. 2001:500:12::d0d AS5927 ns.nic.ddn.mil Defense Information Systems Agency trafic distribué par anycast 6(6/0) BIND H. 198.97.190.53.128.63.2.53 avant le . 2001:500:1::53 AS1508 aos.arl.army.mil Aberdeen, Maryland, États-Unis 1(1/0) NSD I. 192.36.148.17. 2001:7fe::53 AS29216 nic.nordu.net Autonomica () trafic distribué par anycast 68 BIND J. 192.58.128.30198.41.0.10 avant le . 2001:503:c27::2:30 AS26415. VeriSign trafic distribué par anycast 70(63/7) BIND K. 193.0.14.129 2001:7fd::1 AS25152. RIPE NCC trafic distribué par anycast 18(5/13) BIND, NSD L. 199.7.83.42198.32.64.12 avant le . 2001:500:3::42 AS20144. ICANN trafic distribué par anycast 38(37/1) NSD M. 202.12.27.33. 2001:dc3::35 AS7500 trafic distribué par anycast 6(5/1) BIND
600px|Situation des 13 serveurs racines et leur distribution anycast en 2006.
Limitation du nombre de serveurs La prévoit que les requêtes et les réponses sur le protocole de datagramme utilisateur (UDP) ne dépassent pas . Si la réponse est plus volumineuse, le protocole TCP doit alors être utilisé. Ceci consomme plus de ressources et présente le risque d'être bloqué par un pare-feu. Ce cas de réponse volumineuse est rare en pratique, mais la liste des serveurs de noms de la zone racine du DNS avec les adresses correspondantes atteint cette limite ; étant nécessaires pour une réponse complète en .
Les serveurs A, C, F, G, I, J, K, L et M sont maintenant distribués géographiquement grâce à anycast. En général, le serveur le plus proche du client au sens du réseau sera alors utilisé. C'est ainsi que la plupart des serveurs physiques du système de noms de domaine sont à présent situés hors des États-Unis.
Les serveurs racines du système de noms de domaine peuvent également être déclinés localement, par exemple sur les réseaux des fournisseurs d'accès à internet. Ils doivent être synchronisés avec le fichier de la zone racineftp://rs.internic.net/domain/ du département du Commerce des États-Unis ainsi que le préconise l'ICANN. De tels serveurs ne sont pas des serveurs alternatifs mais une déclinaison locale des serveurs racines de A à M.
L'extension EDNS0 () permet d'utiliser une taille de paquets plus élevée, sa prise en charge est recommandée pour IPv6 comme pour DNSSEC.
Sécurité des serveurs racine Les serveurs racine jouent un rôle important dans le système de noms de domaine (). Si l'un ou quelques-uns d'entre eux ne répondent plus, la charge est répartie entre les serveurs qui subsistent. Si aucun d'entre eux ne pouvait répondre aux requêtes, les noms de domaines deviendraient progressivement inaccessibles, au fur et à mesure que les informations dans les caches parviendraient à expiration, c'est-à-dire environ 2 % par heure d'indisponibilité totalecf. ISOC, le des délégations étant de deux jours..
La possibilité d'un qui affecterait l'ensemble des serveurs est limitée par la diversité des versions logicielles employées : BINDv8, BINDv9 et NSD. Le matériel sur lequel fonctionnent les serveurs est divers.
Les risques d'attaques par déni de service sont réduits par le nombre de serveurs en anycast. L'adresse unicast de la plupart des serveurs n'est pas publiée pour éviter les attaques ciblées. Il n'est pas rare que l'un des serveurs fasse l'objet d'une attaque par déni de service, sans que cela affecte de façon perceptible la qualité du fonctionnement du DNS dans son ensemble.
Certaines attaques de grande ampleur ont cependant eu lieu au :
Attaque de 2002 Le , la racine complète du a fait l'objet d'une attaque de grande ampleur pendant une heure, les treize serveurs A à M étant visés... Pendant cette attaque, sept serveurs sur treize ont vu leurs performances dégradées en raison d'un flux de à vers chacun des serveurs. Toutefois, l'attaque n'a pas provoqué de grandes perturbations du réseau mondial, ce qui montre la robustesse du système. Selon le président-directeur général de Verisign, qui gère deux serveurs racine, l'ensemble des requêtes aurait pu être assuré par un seul serveur.
L'attaque a été réalisée selon la méthode DDoS (déni de service). Les pirates ont pu, grâce à un parc de machines très important, générer un nombre de requêtes deux à trois fois supérieur à la capacité de charge des treize serveurs visés, soit quarante fois le volume habituel des requêtes.
Le système anycast a été mis en place après cette attaque pour neutraliser les attaques de type DoS.
Attaque de 2007 Le , les serveurs F, G, L et M ont été attaqués pendant à partir de 10:00 UTC.. G et L ont été affectés sérieusement, tandis que F et M ont rapporté une charge inhabituelle. L'impact sur M a été amoindri grâce à anycast.
La source s'avère être un réseau botnet de essentiellement basées en Corée du Sud et dirigé depuis les États-Unis..
Attaques de 2015 Le (de 06:50 UTC jusqu’à environ 09:30 UTC) et le (de 05:10 UTC à 06:10 UTC), les ont fait l’objet de deux attaques DDoS, causant des délais d’attente sur les serveurs racine B, C, G et H« Une attaque DDoS a ciblé les racines d’internet », Émilie Dubois, linformatique.org, 10 décembre 2015 (consulté le 12 décembre 2015).. Environ 5 millions de requêtes ont été envoyées par seconde vers les serveurs avec deux domaines uniques à l'origine de l'attaque, un pour chaque attaque. Selon le rapport du site root-servers.org, trois des treize serveurs racine ont subi des ralentissements « Events of 2015-11-30 », http://root-servers.org, 4 décembre 2015 (consulté le 12 décembre 2015)., mais l'impact sur l'ensemble d'internet est resté limité« Une attaque DDoS met trois serveurs racines DNS hors ligne », Pieterjan Van Leemputten, levif.be, 9 décembre 2015 (consulté le 12 décembre 2015)..
Zone racine Le fichier de la zone racine est disponible publiquement.. Il est assez peu volumineux (de l'ordre de ) et contient 1531 délégations de domaines de premier niveau, , et en .
Des signatures DNSSEC RRSIG ont été ajoutées aux fichiers de la racine en ISC Praises Momentous Step Forward in Securing the Domain Name System, ISC, 15 juillet 2010. Le , la clé de signature de clé () de la zone racine a été changée avec succès par l'ICANN. En , sur l'ensemble des présents, sont signés avec DNSSEC.
Hiérarchies alternatives Il est possible de créer une hiérarchie alternative avec un ensemble de serveurs racine alternatifs. Un serveur qui voudrait y avoir recours doit disposer de la liste des serveurs racine de cette hiérarchie alternative.
Ces hiérarchies peuvent définir d'autres domaines de premier niveau. Ces domaines ne seront pas accessibles par les clients qui n'utilisent pas cet ensemble de serveurs. La possibilité qu'un domaine de premier niveau soit défini de façon différente entre des hiérarchies alternatives existe également.
Parmi ces hiérarchies alternatives, on peut citer :
OpenNIC Unifiedroot qui a cessé ses activités en eDNS, clos en
L'Internet Architecture Board (IAB) a exprimé, dans le , la nécessité de conserver une hiérarchie unique pour préserver la cohésion du réseau Internet.
Hiérarchies alternatives en pair à pair Différents systèmes de réseaux en pair à pair ont également été créés, dans le but d'offrir une alternative viable tout en réduisant les frais de l'infrastructure, parmi lesquels :