]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/7.2.git/blob - contrib/bind9/doc/draft/draft-ietf-dnsop-ipv6-dns-issues-11.txt
Create releng/7.2 from stable/7 in preparation for 7.2-RELEASE.
[FreeBSD/releng/7.2.git] / contrib / bind9 / doc / draft / draft-ietf-dnsop-ipv6-dns-issues-11.txt
1
2
3
4
5 DNS Operations WG                                              A. Durand
6 Internet-Draft                                    SUN Microsystems, Inc.
7 Expires: January 17, 2006                                       J. Ihren
8                                                               Autonomica
9                                                                P. Savola
10                                                                CSC/FUNET
11                                                            July 16, 2005
12
13
14           Operational Considerations and Issues with IPv6 DNS
15                 draft-ietf-dnsop-ipv6-dns-issues-11.txt
16
17 Status of this Memo
18
19    By submitting this Internet-Draft, each author represents that any
20    applicable patent or other IPR claims of which he or she is aware
21    have been or will be disclosed, and any of which he or she becomes
22    aware will be disclosed, in accordance with Section 6 of BCP 79.
23
24    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
25    Task Force (IETF), its areas, and its working groups.  Note that
26    other groups may also distribute working documents as Internet-
27    Drafts.
28
29    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
30    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
31    time.  It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference
32    material or to cite them other than as "work in progress."
33
34    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
35    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt.
36
37    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
38    http://www.ietf.org/shadow.html.
39
40    This Internet-Draft will expire on January 17, 2006.
41
42 Copyright Notice
43
44    Copyright (C) The Internet Society (2005).
45
46 Abstract
47
48    This memo presents operational considerations and issues with IPv6
49    Domain Name System (DNS), including a summary of special IPv6
50    addresses, documentation of known DNS implementation misbehaviour,
51    recommendations and considerations on how to perform DNS naming for
52    service provisioning and for DNS resolver IPv6 support,
53
54
55
56 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 1]
57 \f
58 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
59
60
61    considerations for DNS updates for both the forward and reverse
62    trees, and miscellaneous issues.  This memo is aimed to include a
63    summary of information about IPv6 DNS considerations for those who
64    have experience with IPv4 DNS.
65
66 Table of Contents
67
68    1.  Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
69      1.1   Representing IPv6 Addresses in DNS Records . . . . . . . .  4
70      1.2   Independence of DNS Transport and DNS Records  . . . . . .  4
71      1.3   Avoiding IPv4/IPv6 Name Space Fragmentation  . . . . . . .  5
72      1.4   Query Type '*' and A/AAAA Records  . . . . . . . . . . . .  5
73    2.  DNS Considerations about Special IPv6 Addresses  . . . . . . .  5
74      2.1   Limited-scope Addresses  . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
75      2.2   Temporary Addresses  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
76      2.3   6to4 Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
77      2.4   Other Transition Mechanisms  . . . . . . . . . . . . . . .  6
78    3.  Observed DNS Implementation Misbehaviour . . . . . . . . . . .  7
79      3.1   Misbehaviour of DNS Servers and Load-balancers . . . . . .  7
80      3.2   Misbehaviour of DNS Resolvers  . . . . . . . . . . . . . .  7
81    4.  Recommendations for Service Provisioning using DNS . . . . . .  7
82      4.1   Use of Service Names instead of Node Names . . . . . . . .  8
83      4.2   Separate vs the Same Service Names for IPv4 and IPv6 . . .  8
84      4.3   Adding the Records Only when Fully IPv6-enabled  . . . . .  9
85      4.4   The Use of TTL for IPv4 and IPv6 RRs . . . . . . . . . . . 10
86        4.4.1   TTL With Courtesy Additional Data  . . . . . . . . . . 10
87        4.4.2   TTL With Critical Additional Data  . . . . . . . . . . 10
88      4.5   IPv6 Transport Guidelines for DNS Servers  . . . . . . . . 11
89    5.  Recommendations for DNS Resolver IPv6 Support  . . . . . . . . 11
90      5.1   DNS Lookups May Query IPv6 Records Prematurely . . . . . . 11
91      5.2   Obtaining a List of DNS Recursive Resolvers  . . . . . . . 13
92      5.3   IPv6 Transport Guidelines for Resolvers  . . . . . . . . . 13
93    6.  Considerations about Forward DNS Updating  . . . . . . . . . . 13
94      6.1   Manual or Custom DNS Updates . . . . . . . . . . . . . . . 14
95      6.2   Dynamic DNS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
96    7.  Considerations about Reverse DNS Updating  . . . . . . . . . . 15
97      7.1   Applicability of Reverse DNS . . . . . . . . . . . . . . . 15
98      7.2   Manual or Custom DNS Updates . . . . . . . . . . . . . . . 16
99      7.3   DDNS with Stateless Address Autoconfiguration  . . . . . . 16
100      7.4   DDNS with DHCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
101      7.5   DDNS with Dynamic Prefix Delegation  . . . . . . . . . . . 18
102    8.  Miscellaneous DNS Considerations . . . . . . . . . . . . . . . 19
103      8.1   NAT-PT with DNS-ALG  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
104      8.2   Renumbering Procedures and Applications' Use of DNS  . . . 19
105    9.  Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
106    10.   Security Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
107    11.   References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
108      11.1  Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
109
110
111
112 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 2]
113 \f
114 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
115
116
117      11.2  Informative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
118        Authors' Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
119    A.  Unique Local Addressing Considerations for DNS . . . . . . . . 25
120    B.  Behaviour of Additional Data in IPv4/IPv6 Environments . . . . 25
121      B.1   Description of Additional Data Scenarios . . . . . . . . . 26
122      B.2   Which Additional Data to Keep, If Any? . . . . . . . . . . 27
123      B.3   Discussion of the Potential Problems . . . . . . . . . . . 28
124        Intellectual Property and Copyright Statements . . . . . . . . 30
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 3]
169 \f
170 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
171
172
173 1.  Introduction
174
175    This memo presents operational considerations and issues with IPv6
176    DNS; it is meant to be an extensive summary and a list of pointers
177    for more information about IPv6 DNS considerations for those with
178    experience with IPv4 DNS.
179
180    The purpose of this document is to give information about various
181    issues and considerations related to DNS operations with IPv6; it is
182    not meant to be a normative specification or standard for IPv6 DNS.
183
184    The first section gives a brief overview of how IPv6 addresses and
185    names are represented in the DNS, how transport protocols and
186    resource records (don't) relate, and what IPv4/IPv6 name space
187    fragmentation means and how to avoid it; all of these are described
188    at more length in other documents.
189
190    The second section summarizes the special IPv6 address types and how
191    they relate to DNS.  The third section describes observed DNS
192    implementation misbehaviours which have a varying effect on the use
193    of IPv6 records with DNS.  The fourth section lists recommendations
194    and considerations for provisioning services with DNS.  The fifth
195    section in turn looks at recommendations and considerations about
196    providing IPv6 support in the resolvers.  The sixth and seventh
197    sections describe considerations with forward and reverse DNS
198    updates, respectively.  The eighth section introduces several
199    miscellaneous IPv6 issues relating to DNS for which no better place
200    has been found in this memo.  Appendix A looks briefly at the
201    requirements for unique local addressing.
202
203 1.1  Representing IPv6 Addresses in DNS Records
204
205    In the forward zones, IPv6 addresses are represented using AAAA
206    records.  In the reverse zones, IPv6 address are represented using
207    PTR records in the nibble format under the ip6.arpa. tree.  See
208    [RFC3596] for more about IPv6 DNS usage, and [RFC3363] or [RFC3152]
209    for background information.
210
211    In particular one should note that the use of A6 records in the
212    forward tree or Bitlabels in the reverse tree is not recommended
213    [RFC3363].  Using DNAME records is not recommended in the reverse
214    tree in conjunction with A6 records; the document did not mean to
215    take a stance on any other use of DNAME records [RFC3364].
216
217 1.2  Independence of DNS Transport and DNS Records
218
219    DNS has been designed to present a single, globally unique name space
220    [RFC2826].  This property should be maintained, as described here and
221
222
223
224 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 4]
225 \f
226 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
227
228
229    in Section 1.3.
230
231    The IP version used to transport the DNS queries and responses is
232    independent of the records being queried: AAAA records can be queried
233    over IPv4, and A records over IPv6.  The DNS servers must not make
234    any assumptions about what data to return for Answer and Authority
235    sections based on the underlying transport used in a query.
236
237    However, there is some debate whether the addresses in Additional
238    section could be selected or filtered using hints obtained from which
239    transport was being used; this has some obvious problems because in
240    many cases the transport protocol does not correlate with the
241    requests, and because a "bad" answer is in a way worse than no answer
242    at all (consider the case where the client is led to believe that a
243    name received in the additional record does not have any AAAA records
244    at all).
245
246    As stated in [RFC3596]:
247
248       The IP protocol version used for querying resource records is
249       independent of the protocol version of the resource records; e.g.,
250       IPv4 transport can be used to query IPv6 records and vice versa.
251
252
253 1.3  Avoiding IPv4/IPv6 Name Space Fragmentation
254
255    To avoid the DNS name space from fragmenting into parts where some
256    parts of DNS are only visible using IPv4 (or IPv6) transport, the
257    recommendation is to always keep at least one authoritative server
258    IPv4-enabled, and to ensure that recursive DNS servers support IPv4.
259    See DNS IPv6 transport guidelines [RFC3901] for more information.
260
261 1.4  Query Type '*' and A/AAAA Records
262
263    QTYPE=* is typically only used for debugging or management purposes;
264    it is worth keeping in mind that QTYPE=* ("ANY" queries) only return
265    any available RRsets, not *all* the RRsets, because the caches do not
266    necessarily have all the RRsets and have no way of guaranteeing that
267    they have all the RRsets.  Therefore, to get both A and AAAA records
268    reliably, two separate queries must be made.
269
270 2.  DNS Considerations about Special IPv6 Addresses
271
272    There are a couple of IPv6 address types which are somewhat special;
273    these are considered here.
274
275
276
277
278
279
280 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 5]
281 \f
282 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
283
284
285 2.1  Limited-scope Addresses
286
287    The IPv6 addressing architecture [RFC3513] includes two kinds of
288    local-use addresses: link-local (fe80::/10) and site-local
289    (fec0::/10).  The site-local addresses have been deprecated [RFC3879]
290    but are discussed with unique local addresses in Appendix A.
291
292    Link-local addresses should never be published in DNS (whether in
293    forward or reverse tree), because they have only local (to the
294    connected link) significance [I-D.durand-dnsop-dont-publish].
295
296 2.2  Temporary Addresses
297
298    Temporary addresses defined in RFC3041 [RFC3041] (sometimes called
299    "privacy addresses") use a random number as the interface identifier.
300    Having DNS AAAA records that are updated to always contain the
301    current value of a node's temporary address would defeat the purpose
302    of the mechanism and is not recommended.  However, it would still be
303    possible to return a non-identifiable name (e.g., the IPv6 address in
304    hexadecimal format), as described in [RFC3041].
305
306 2.3  6to4 Addresses
307
308    6to4 [RFC3056] specifies an automatic tunneling mechanism which maps
309    a public IPv4 address V4ADDR to an IPv6 prefix 2002:V4ADDR::/48.
310
311    If the reverse DNS population would be desirable (see Section 7.1 for
312    applicability), there are a number of possible ways to do so.
313
314    The main proposal [I-D.huston-6to4-reverse-dns] aims to design an
315    autonomous reverse-delegation system that anyone being capable of
316    communicating using a specific 6to4 address would be able to set up a
317    reverse delegation to the corresponding 6to4 prefix.  This could be
318    deployed by e.g., Regional Internet Registries (RIRs).  This is a
319    practical solution, but may have some scalability concerns.
320
321 2.4  Other Transition Mechanisms
322
323    6to4 is mentioned as a case of an IPv6 transition mechanism requiring
324    special considerations.  In general, mechanisms which include a
325    special prefix may need a custom solution; otherwise, for example
326    when IPv4 address is embedded as the suffix or not embedded at all,
327    special solutions are likely not needed.
328
329    Note that it does not seem feasible to provide reverse DNS with
330    another automatic tunneling mechanism, Teredo [I-D.huitema-v6ops-
331    teredo]; this is because the IPv6 address is based on the IPv4
332    address and UDP port of the current NAT mapping which is likely to be
333
334
335
336 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 6]
337 \f
338 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
339
340
341    relatively short-lived.
342
343 3.  Observed DNS Implementation Misbehaviour
344
345    Several classes of misbehaviour in DNS servers, load-balancers and
346    resolvers have been observed.  Most of these are rather generic, not
347    only applicable to IPv6 -- but in some cases, the consequences of
348    this misbehaviour are extremely severe in IPv6 environments and
349    deserve to be mentioned.
350
351 3.1  Misbehaviour of DNS Servers and Load-balancers
352
353    There are several classes of misbehaviour in certain DNS servers and
354    load-balancers which have been noticed and documented [RFC4074]: some
355    implementations silently drop queries for unimplemented DNS records
356    types, or provide wrong answers to such queries (instead of a proper
357    negative reply).  While typically these issues are not limited to
358    AAAA records, the problems are aggravated by the fact that AAAA
359    records are being queried instead of (mainly) A records.
360
361    The problems are serious because when looking up a DNS name, typical
362    getaddrinfo() implementations, with AF_UNSPEC hint given, first try
363    to query the AAAA records of the name, and after receiving a
364    response, query the A records.  This is done in a serial fashion --
365    if the first query is never responded to (instead of properly
366    returning a negative answer), significant timeouts will occur.
367
368    In consequence, this is an enormous problem for IPv6 deployments, and
369    in some cases, IPv6 support in the software has even been disabled
370    due to these problems.
371
372    The solution is to fix or retire those misbehaving implementations,
373    but that is likely not going to be effective.  There are some
374    possible ways to mitigate the problem, e.g., by performing the
375    lookups somewhat in parallel and reducing the timeout as long as at
376    least one answer has been received; but such methods remain to be
377    investigated; slightly more on this is included in Section 5.
378
379 3.2  Misbehaviour of DNS Resolvers
380
381    Several classes of misbehaviour have also been noticed in DNS
382    resolvers [I-D.ietf-dnsop-bad-dns-res].  However, these do not seem
383    to directly impair IPv6 use, and are only referred to for
384    completeness.
385
386 4.  Recommendations for Service Provisioning using DNS
387
388    When names are added in the DNS to facilitate a service, there are
389
390
391
392 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 7]
393 \f
394 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
395
396
397    several general guidelines to consider to be able to do it as
398    smoothly as possible.
399
400 4.1  Use of Service Names instead of Node Names
401
402    It makes sense to keep information about separate services logically
403    separate in the DNS by using a different DNS hostname for each
404    service.  There are several reasons for doing this, for example:
405
406    o  It allows more flexibility and ease for migration of (only a part
407       of) services from one node to another,
408
409    o  It allows configuring different properties (e.g., TTL) for each
410       service, and
411
412    o  It allows deciding separately for each service whether to publish
413       the IPv6 addresses or not (in cases where some services are more
414       IPv6-ready than others).
415
416    Using SRV records [RFC2782] would avoid these problems.
417    Unfortunately, those are not sufficiently widely used to be
418    applicable in most cases.  Hence an operation technique is to use
419    service names instead of node names (or, "hostnames").  This
420    operational technique is not specific to IPv6, but required to
421    understand the considerations described in Section 4.2 and
422    Section 4.3.
423
424    For example, assume a node named "pobox.example.com" provides both
425    SMTP and IMAP service.  Instead of configuring the MX records to
426    point at "pobox.example.com", and configuring the mail clients to
427    look up the mail via IMAP from "pobox.example.com", one could use
428    e.g., "smtp.example.com" for SMTP (for both message submission and
429    mail relaying between SMTP servers) and "imap.example.com" for IMAP.
430    Note that in the specific case of SMTP relaying, the server itself
431    must typically also be configured to know all its names to ensure
432    loops do not occur.  DNS can provide a layer of indirection between
433    service names and where the service actually is, and using which
434    addresses.  (Obviously, when wanting to reach a specific node, one
435    should use the hostname rather than a service name.)
436
437 4.2  Separate vs the Same Service Names for IPv4 and IPv6
438
439    The service naming can be achieved in basically two ways: when a
440    service is named "service.example.com" for IPv4, the IPv6-enabled
441    service could either be added to "service.example.com", or added
442    separately under a different name, e.g., in a sub-domain, like,
443    "service.ipv6.example.com".
444
445
446
447
448 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 8]
449 \f
450 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
451
452
453    These two methods have different characteristics.  Using a different
454    name allows for easier service piloting, minimizing the disturbance
455    to the "regular" users of IPv4 service; however, the service would
456    not be used transparently, without the user/application explicitly
457    finding it and asking for it -- which would be a disadvantage in most
458    cases.  When the different name is under a sub-domain, if the
459    services are deployed within a restricted network (e.g., inside an
460    enterprise), it's possible to prefer them transparently, at least to
461    a degree, by modifying the DNS search path; however, this is a
462    suboptimal solution.  Using the same service name is the "long-term"
463    solution, but may degrade performance for those clients whose IPv6
464    performance is lower than IPv4, or does not work as well (see
465    Section 4.3 for more).
466
467    In most cases, it makes sense to pilot or test a service using
468    separate service names, and move to the use of the same name when
469    confident enough that the service level will not degrade for the
470    users unaware of IPv6.
471
472 4.3  Adding the Records Only when Fully IPv6-enabled
473
474    The recommendation is that AAAA records for a service should not be
475    added to the DNS until all of following are true:
476
477    1.  The address is assigned to the interface on the node.
478
479    2.  The address is configured on the interface.
480
481    3.  The interface is on a link which is connected to the IPv6
482        infrastructure.
483
484    In addition, if the AAAA record is added for the node, instead of
485    service as recommended, all the services of the node should be IPv6-
486    enabled prior to adding the resource record.
487
488    For example, if an IPv6 node is isolated from an IPv6 perspective
489    (e.g., it is not connected to IPv6 Internet) constraint #3 would mean
490    that it should not have an address in the DNS.
491
492    Consider the case of two dual-stack nodes, which both have IPv6
493    enabled, but the server does not have (global) IPv6 connectivity.  As
494    the client looks up the server's name, only A records are returned
495    (if the recommendations above are followed), and no IPv6
496    communication, which would have been unsuccessful, is even attempted.
497
498    The issues are not always so black-and-white.  Usually it's important
499    that the service offered using both protocols is of roughly equal
500    quality, using the appropriate metrics for the service (e.g.,
501
502
503
504 Durand, et al.          Expires January 17, 2006                [Page 9]
505 \f
506 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
507
508
509    latency, throughput, low packet loss, general reliability, etc.) --
510    this is typically very important especially for interactive or real-
511    time services.  In many cases, the quality of IPv6 connectivity may
512    not yet be equal to that of IPv4, at least globally -- this has to be
513    taken into consideration when enabling services.
514
515 4.4  The Use of TTL for IPv4 and IPv6 RRs
516
517    The behaviour of DNS caching when different TTL values are used for
518    different RRsets of the same name calls for explicit discussion.  For
519    example, let's consider two unrelated zone fragments:
520
521       example.com.        300    IN    MX     foo.example.com.
522       foo.example.com.    300    IN    A      192.0.2.1
523       foo.example.com.    100    IN    AAAA   2001:db8::1
524
525    ...
526
527       child.example.com.    300  IN    NS     ns.child.example.com.
528       ns.child.example.com. 300  IN    A      192.0.2.1
529       ns.child.example.com. 100  IN    AAAA   2001:db8::1
530
531    In the former case, we have "courtesy" additional data; in the
532    latter, we have "critical" additional data.  See more extensive
533    background discussion of additional data handling in Appendix B.
534
535 4.4.1  TTL With Courtesy Additional Data
536
537    When a caching resolver asks for the MX record of example.com, it
538    gets back "foo.example.com".  It may also get back either one or both
539    of the A and AAAA records in the additional section.  The resolver
540    must explicitly query for both A and AAAA records [RFC2821].
541
542    After 100 seconds, the AAAA record is removed from the cache(s)
543    because its TTL expired.  It could be argued to be useful for the
544    caching resolvers to discard the A record when the shorter TTL (in
545    this case, for the AAAA record) expires; this would avoid the
546    situation where there would be a window of 200 seconds when
547    incomplete information is returned from the cache.  Further argument
548    for discarding is that in the normal operation, the TTL values are so
549    high that very likely the incurred additional queries would not be
550    noticeable, compared to the obtained performance optimization.  The
551    behaviour in this scenario is unspecified.
552
553 4.4.2  TTL With Critical Additional Data
554
555    The difference to courtesy additional data is that the A/AAAA records
556    served by the parent zone cannot be queried explicitly.  Therefore
557
558
559
560 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 10]
561 \f
562 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
563
564
565    after 100 seconds the AAAA record is removed from the cache(s), but
566    the A record remains.  Queries for the remaining 200 seconds
567    (provided that there are no further queries from the parent which
568    could refresh the caches) only return the A record, leading to a
569    potential opererational situation with unreachable servers.
570
571    Similar cache flushing strategies apply in this scenario; the record.
572
573 4.5  IPv6 Transport Guidelines for DNS Servers
574
575    As described in Section 1.3 and [RFC3901], there should continue to
576    be at least one authoritative IPv4 DNS server for every zone, even if
577    the zone has only IPv6 records.  (Note that obviously, having more
578    servers with robust connectivity would be preferable, but this is the
579    minimum recommendation; also see [RFC2182].)
580
581 5.  Recommendations for DNS Resolver IPv6 Support
582
583    When IPv6 is enabled on a node, there are several things to consider
584    to ensure that the process is as smooth as possible.
585
586 5.1  DNS Lookups May Query IPv6 Records Prematurely
587
588    The system library that implements the getaddrinfo() function for
589    looking up names is a critical piece when considering the robustness
590    of enabling IPv6; it may come in basically three flavours:
591
592    1.  The system library does not know whether IPv6 has been enabled in
593        the kernel of the operating system: it may start looking up AAAA
594        records with getaddrinfo() and AF_UNSPEC hint when the system is
595        upgraded to a system library version which supports IPv6.
596
597    2.  The system library might start to perform IPv6 queries with
598        getaddrinfo() only when IPv6 has been enabled in the kernel.
599        However, this does not guarantee that there exists any useful
600        IPv6 connectivity (e.g., the node could be isolated from the
601        other IPv6 networks, only having link-local addresses).
602
603    3.  The system library might implement a toggle which would apply
604        some heuristics to the "IPv6-readiness" of the node before
605        starting to perform queries; for example, it could check whether
606        only link-local IPv6 address(es) exists, or if at least one
607        global IPv6 address exists.
608
609    First, let us consider generic implications of unnecessary queries
610    for AAAA records: when looking up all the records in the DNS, AAAA
611    records are typically tried first, and then A records.  These are
612    done in serial, and the A query is not performed until a response is
613
614
615
616 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 11]
617 \f
618 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
619
620
621    received to the AAAA query.  Considering the misbehaviour of DNS
622    servers and load-balancers, as described in Section 3.1, the look-up
623    delay for AAAA may incur additional unnecessary latency, and
624    introduce a component of unreliability.
625
626    One option here could be to do the queries partially in parallel; for
627    example, if the final response to the AAAA query is not received in
628    0.5 seconds, start performing the A query while waiting for the
629    result (immediate parallelism might be unoptimal, at least without
630    information sharing between the look-up threads, as that would
631    probably lead to duplicate non-cached delegation chain lookups).
632
633    An additional concern is the address selection, which may, in some
634    circumstances, prefer AAAA records over A records even when the node
635    does not have any IPv6 connectivity [I-D.ietf-v6ops-v6onbydefault].
636    In some cases, the implementation may attempt to connect or send a
637    datagram on a physical link [I-D.ietf-v6ops-onlinkassumption],
638    incurring very long protocol timeouts, instead of quickly failing
639    back to IPv4.
640
641    Now, we can consider the issues specific to each of the three
642    possibilities:
643
644    In the first case, the node performs a number of completely useless
645    DNS lookups as it will not be able to use the returned AAAA records
646    anyway.  (The only exception is where the application desires to know
647    what's in the DNS, but not use the result for communication.)  One
648    should be able to disable these unnecessary queries, for both latency
649    and reliability reasons.  However, as IPv6 has not been enabled, the
650    connections to IPv6 addresses fail immediately, and if the
651    application is programmed properly, the application can fall
652    gracefully back to IPv4 [RFC4038].
653
654    The second case is similar to the first, except it happens to a
655    smaller set of nodes when IPv6 has been enabled but connectivity has
656    not been provided yet; similar considerations apply, with the
657    exception that IPv6 records, when returned, will be actually tried
658    first which may typically lead to long timeouts.
659
660    The third case is a bit more complex: optimizing away the DNS lookups
661    with only link-locals is probably safe (but may be desirable with
662    different lookup services which getaddrinfo() may support), as the
663    link-locals are typically automatically generated when IPv6 is
664    enabled, and do not indicate any form of IPv6 connectivity.  That is,
665    performing DNS lookups only when a non-link-local address has been
666    configured on any interface could be beneficial -- this would be an
667    indication that either the address has been configured either from a
668    router advertisement, DHCPv6 [RFC3315], or manually.  Each would
669
670
671
672 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 12]
673 \f
674 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
675
676
677    indicate at least some form of IPv6 connectivity, even though there
678    would not be guarantees of it.
679
680    These issues should be analyzed at more depth, and the fixes found
681    consensus on, perhaps in a separate document.
682
683 5.2  Obtaining a List of DNS Recursive Resolvers
684
685    In scenarios where DHCPv6 is available, a host can discover a list of
686    DNS recursive resolvers through DHCPv6 "DNS Recursive Name Server"
687    option [RFC3646].  This option can be passed to a host through a
688    subset of DHCPv6 [RFC3736].
689
690    The IETF is considering the development of alternative mechanisms for
691    obtaining the list of DNS recursive name servers when DHCPv6 is
692    unavailable or inappropriate.  No decision about taking on this
693    development work has been reached as of this writing (Aug 2004)
694    [I-D.ietf-dnsop-ipv6-dns-configuration].
695
696    In scenarios where DHCPv6 is unavailable or inappropriate, mechanisms
697    under consideration for development include the use of well-known
698    addresses [I-D.ohta-preconfigured-dns] and the use of Router
699    Advertisements to convey the information [I-D.jeong-dnsop-ipv6-dns-
700    discovery].
701
702    Note that even though IPv6 DNS resolver discovery is a recommended
703    procedure, it is not required for dual-stack nodes in dual-stack
704    networks as IPv6 DNS records can be queried over IPv4 as well as
705    IPv6.  Obviously, nodes which are meant to function without manual
706    configuration in IPv6-only networks must implement the DNS resolver
707    discovery function.
708
709 5.3  IPv6 Transport Guidelines for Resolvers
710
711    As described in Section 1.3 and [RFC3901], the recursive resolvers
712    should be IPv4-only or dual-stack to be able to reach any IPv4-only
713    DNS server.  Note that this requirement is also fulfilled by an IPv6-
714    only stub resolver pointing to a dual-stack recursive DNS resolver.
715
716 6.  Considerations about Forward DNS Updating
717
718    While the topic of how to enable updating the forward DNS, i.e., the
719    mapping from names to the correct new addresses, is not specific to
720    IPv6, it should be considered especially due to the advent of
721    Stateless Address Autoconfiguration [RFC2462].
722
723    Typically forward DNS updates are more manageable than doing them in
724    the reverse DNS, because the updater can often be assumed to "own" a
725
726
727
728 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 13]
729 \f
730 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
731
732
733    certain DNS name -- and we can create a form of security relationship
734    with the DNS name and the node which is allowed to update it to point
735    to a new address.
736
737    A more complex form of DNS updates -- adding a whole new name into a
738    DNS zone, instead of updating an existing name -- is considered out
739    of scope for this memo as it could require zone-wide authentication.
740    Adding a new name in the forward zone is a problem which is still
741    being explored with IPv4, and IPv6 does not seem to add much new in
742    that area.
743
744 6.1  Manual or Custom DNS Updates
745
746    The DNS mappings can also be maintained by hand, in a semi-automatic
747    fashion or by running non-standardized protocols.  These are not
748    considered at more length in this memo.
749
750 6.2  Dynamic DNS
751
752    Dynamic DNS updates (DDNS) [RFC2136] [RFC3007] is a standardized
753    mechanism for dynamically updating the DNS.  It works equally well
754    with stateless address autoconfiguration (SLAAC), DHCPv6 or manual
755    address configuration.  It is important to consider how each of these
756    behave if IP address-based authentication, instead of stronger
757    mechanisms [RFC3007], was used in the updates.
758
759    1.  manual addresses are static and can be configured
760
761    2.  DHCPv6 addresses could be reasonably static or dynamic, depending
762        on the deployment, and could or could not be configured on the
763        DNS server for the long term
764
765    3.  SLAAC addresses are typically stable for a long time, but could
766        require work to be configured and maintained.
767
768    As relying on IP addresses for Dynamic DNS is rather insecure at
769    best, stronger authentication should always be used; however, this
770    requires that the authorization keying will be explicitly configured
771    using unspecified operational methods.
772
773    Note that with DHCP it is also possible that the DHCP server updates
774    the DNS, not the host.  The host might only indicate in the DHCP
775    exchange which hostname it would prefer, and the DHCP server would
776    make the appropriate updates.  Nonetheless, while this makes setting
777    up a secure channel between the updater and the DNS server easier, it
778    does not help much with "content" security, i.e., whether the
779    hostname was acceptable -- if the DNS server does not include
780    policies, they must be included in the DHCP server (e.g., a regular
781
782
783
784 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 14]
785 \f
786 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
787
788
789    host should not be able to state that its name is "www.example.com").
790    DHCP-initiated DDNS updates have been extensively described in
791    [I-D.ietf-dhc-ddns-resolution], [I-D.ietf-dhc-fqdn-option] and
792    [I-D.ietf-dnsext-dhcid-rr].
793
794    The nodes must somehow be configured with the information about the
795    servers where they will attempt to update their addresses, sufficient
796    security material for authenticating themselves to the server, and
797    the hostname they will be updating.  Unless otherwise configured, the
798    first could be obtained by looking up the authoritative name servers
799    for the hostname; the second must be configured explicitly unless one
800    chooses to trust the IP address-based authentication (not a good
801    idea); and lastly, the nodename is typically pre-configured somehow
802    on the node, e.g., at install time.
803
804    Care should be observed when updating the addresses not to use longer
805    TTLs for addresses than are preferred lifetimes for the addresses, so
806    that if the node is renumbered in a managed fashion, the amount of
807    stale DNS information is kept to the minimum.  That is, if the
808    preferred lifetime of an address expires, the TTL of the record needs
809    be modified unless it was already done before the expiration.  For
810    better flexibility, the DNS TTL should be much shorter (e.g., a half
811    or a third) than the lifetime of an address; that way, the node can
812    start lowering the DNS TTL if it seems like the address has not been
813    renewed/refreshed in a while.  Some discussion on how an
814    administrator could manage the DNS TTL is included in [I-D.ietf-
815    v6ops-renumbering-procedure]; this could be applied to (smart) hosts
816    as well.
817
818 7.  Considerations about Reverse DNS Updating
819
820    Updating the reverse DNS zone may be difficult because of the split
821    authority over an address.  However, first we have to consider the
822    applicability of reverse DNS in the first place.
823
824 7.1  Applicability of Reverse DNS
825
826    Today, some applications use reverse DNS to either look up some hints
827    about the topological information associated with an address (e.g.
828    resolving web server access logs), or as a weak form of a security
829    check, to get a feel whether the user's network administrator has
830    "authorized" the use of the address (on the premises that adding a
831    reverse record for an address would signal some form of
832    authorization).
833
834    One additional, maybe slightly more useful usage is ensuring that the
835    reverse and forward DNS contents match (by looking up the pointer to
836    the name by the IP address from the reverse tree, and ensuring that a
837
838
839
840 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 15]
841 \f
842 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
843
844
845    record under the name in the forward tree points to the IP address)
846    and correspond to a configured name or domain.  As a security check,
847    it is typically accompanied by other mechanisms, such as a user/
848    password login; the main purpose of the reverse+forward DNS check is
849    to weed out the majority of unauthorized users, and if someone
850    managed to bypass the checks, he would still need to authenticate
851    "properly".
852
853    It may also be desirable to store IPsec keying material corresponding
854    to an IP address in the reverse DNS, as justified and described in
855    [RFC4025].
856
857    It is not clear whether it makes sense to require or recommend that
858    reverse DNS records be updated.  In many cases, it would just make
859    more sense to use proper mechanisms for security (or topological
860    information lookup) in the first place.  At minimum, the applications
861    which use it as a generic authorization (in the sense that a record
862    exists at all) should be modified as soon as possible to avoid such
863    lookups completely.
864
865    The applicability is discussed at more length in [I-D.ietf-dnsop-
866    inaddr-required].
867
868 7.2  Manual or Custom DNS Updates
869
870    Reverse DNS can of course be updated using manual or custom methods.
871    These are not further described here, except for one special case.
872
873    One way to deploy reverse DNS would be to use wildcard records, for
874    example, by configuring one name for a subnet (/64) or a site (/48).
875    As a concrete example, a site (or the site's ISP) could configure the
876    reverses of the prefix 2001:db8:f00::/48 to point to one name using a
877    wildcard record like "*.0.0.f.0.8.b.d.0.1.0.0.2.ip6.arpa.  IN PTR
878    site.example.com."  Naturally, such a name could not be verified from
879    the forward DNS, but would at least provide some form of "topological
880    information" or "weak authorization" if that is really considered to
881    be useful.  Note that this is not actually updating the DNS as such,
882    as the whole point is to avoid DNS updates completely by manually
883    configuring a generic name.
884
885 7.3  DDNS with Stateless Address Autoconfiguration
886
887    Dynamic reverse DNS with SLAAC is simpler than forward DNS updates in
888    some regard, while being more difficult in another, as described
889    below.
890
891    The address space administrator decides whether the hosts are trusted
892    to update their reverse DNS records or not.  If they are trusted and
893
894
895
896 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 16]
897 \f
898 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
899
900
901    deployed at the same site (e.g., not across the Internet), a simple
902    address-based authorization is typically sufficient (i.e., check that
903    the DNS update is done from the same IP address as the record being
904    updated); stronger security can also be used [RFC3007].  If they
905    aren't allowed to update the reverses, no update can occur.  However,
906    such address-based update authorization operationally requires that
907    ingress filtering [RFC3704] has been set up at the border of the site
908    where the updates occur, and as close to the updater as possible.
909
910    Address-based authorization is simpler with reverse DNS (as there is
911    a connection between the record and the address) than with forward
912    DNS.  However, when a stronger form of security is used, forward DNS
913    updates are simpler to manage because the host can be assumed to have
914    an association with the domain.  Note that the user may roam to
915    different networks, and does not necessarily have any association
916    with the owner of that address space -- so, assuming stronger form of
917    authorization for reverse DNS updates than an address association is
918    generally infeasible.
919
920    Moreover, the reverse zones must be cleaned up by an unspecified
921    janitorial process: the node does not typically know a priori that it
922    will be disconnected, and cannot send a DNS update using the correct
923    source address to remove a record.
924
925    A problem with defining the clean-up process is that it is difficult
926    to ensure that a specific IP address and the corresponding record are
927    no longer being used.  Considering the huge address space, and the
928    unlikelihood of collision within 64 bits of the interface
929    identifiers, a process which would remove the record after no traffic
930    has been seen from a node in a long period of time (e.g., a month or
931    year) might be one possible approach.
932
933    To insert or update the record, the node must discover the DNS server
934    to send the update to somehow, similar to as discussed in
935    Section 6.2.  One way to automate this is looking up the DNS server
936    authoritative (e.g., through SOA record) for the IP address being
937    updated, but the security material (unless the IP address-based
938    authorization is trusted) must also be established by some other
939    means.
940
941    One should note that Cryptographically Generated Addresses [RFC3972]
942    (CGAs) may require a slightly different kind of treatment.  CGAs are
943    addresses where the interface identifier is calculated from a public
944    key, a modifier (used as a nonce), the subnet prefix, and other data.
945    Depending on the usage profile, CGAs might or might not be changed
946    periodically due to e.g., privacy reasons.  As the CGA address is not
947    predicatable, a reverse record can only reasonably be inserted in the
948    DNS by the node which generates the address.
949
950
951
952 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 17]
953 \f
954 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
955
956
957 7.4  DDNS with DHCP
958
959    With DHCPv4, the reverse DNS name is typically already inserted to
960    the DNS that reflects to the name (e.g., "dhcp-67.example.com").  One
961    can assume similar practice may become commonplace with DHCPv6 as
962    well; all such mappings would be pre-configured, and would require no
963    updating.
964
965    If a more explicit control is required, similar considerations as
966    with SLAAC apply, except for the fact that typically one must update
967    a reverse DNS record instead of inserting one (if an address
968    assignment policy that reassigns disused addresses is adopted) and
969    updating a record seems like a slightly more difficult thing to
970    secure.  However, it is yet uncertain how DHCPv6 is going to be used
971    for address assignment.
972
973    Note that when using DHCP, either the host or the DHCP server could
974    perform the DNS updates; see the implications in Section 6.2.
975
976    If disused addresses were to be reassigned, host-based DDNS reverse
977    updates would need policy considerations for DNS record modification,
978    as noted above.  On the other hand, if disused address were not to be
979    assigned, host-based DNS reverse updates would have similar
980    considerations as SLAAC in Section 7.3.  Server-based updates have
981    similar properties except that the janitorial process could be
982    integrated with DHCP address assignment.
983
984 7.5  DDNS with Dynamic Prefix Delegation
985
986    In cases where a prefix, instead of an address, is being used and
987    updated, one should consider what is the location of the server where
988    DDNS updates are made.  That is, where the DNS server is located:
989
990    1.  At the same organization as the prefix delegator.
991
992    2.  At the site where the prefixes are delegated to.  In this case,
993        the authority of the DNS reverse zone corresponding to the
994        delegated prefix is also delegated to the site.
995
996    3.  Elsewhere; this implies a relationship between the site and where
997        DNS server is located, and such a relationship should be rather
998        straightforward to secure as well.  Like in the previous case,
999        the authority of the DNS reverse zone is also delegated.
1000
1001    In the first case, managing the reverse DNS (delegation) is simpler
1002    as the DNS server and the prefix delegator are in the same
1003    administrative domain (as there is no need to delegate anything at
1004    all); alternatively, the prefix delegator might forgo DDNS reverse
1005
1006
1007
1008 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 18]
1009 \f
1010 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1011
1012
1013    capability altogether, and use e.g., wildcard records (as described
1014    in Section 7.2).  In the other cases, it can be slighly more
1015    difficult, particularly as the site will have to configure the DNS
1016    server to be authoritative for the delegated reverse zone, implying
1017    automatic configuration of the DNS server -- as the prefix may be
1018    dynamic.
1019
1020    Managing the DDNS reverse updates is typically simple in the second
1021    case, as the updated server is located at the local site, and
1022    arguably IP address-based authentication could be sufficient (or if
1023    not, setting up security relationships would be simpler).  As there
1024    is an explicit (security) relationship between the parties in the
1025    third case, setting up the security relationships to allow reverse
1026    DDNS updates should be rather straightforward as well (but IP
1027    address-based authentication might not be acceptable).  In the first
1028    case, however, setting up and managing such relationships might be a
1029    lot more difficult.
1030
1031 8.  Miscellaneous DNS Considerations
1032
1033    This section describes miscellaneous considerations about DNS which
1034    seem related to IPv6, for which no better place has been found in
1035    this document.
1036
1037 8.1  NAT-PT with DNS-ALG
1038
1039    The DNS-ALG component of NAT-PT mangles A records  to look like AAAA
1040    records to the IPv6-only nodes.  Numerous problems have been
1041    identified with DNS-ALG [I-D.ietf-v6ops-natpt-to-exprmntl].  This is
1042    a strong reason not to use NAT-PT in the first place.
1043
1044 8.2  Renumbering Procedures and Applications' Use of DNS
1045
1046    One of the most difficult problems of systematic IP address
1047    renumbering procedures [I-D.ietf-v6ops-renumbering-procedure] is that
1048    an application which looks up a DNS name disregards information such
1049    as TTL, and uses the result obtained from DNS as long as it happens
1050    to be stored in the memory of the application.  For applications
1051    which run for a long time, this could be days, weeks or even months;
1052    some applications may be clever enough to organize the data
1053    structures and functions in such a manner that look-ups get refreshed
1054    now and then.
1055
1056    While the issue appears to have a clear solution, "fix the
1057    applications", practically this is not reasonable immediate advice;
1058    the TTL information is not typically available in the APIs and
1059    libraries (so, the advice becomes "fix the applications, APIs and
1060    libraries"), and a lot more analysis is needed on how to practically
1061
1062
1063
1064 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 19]
1065 \f
1066 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1067
1068
1069    go about to achieve the ultimate goal of avoiding using the names
1070    longer than expected.
1071
1072 9.  Acknowledgements
1073
1074    Some recommendations (Section 4.3, Section 5.1) about IPv6 service
1075    provisioning were moved here from [I-D.ietf-v6ops-mech-v2] by Erik
1076    Nordmark and Bob Gilligan.  Havard Eidnes and Michael Patton provided
1077    useful feedback and improvements.  Scott Rose, Rob Austein, Masataka
1078    Ohta, and Mark Andrews helped in clarifying the issues regarding
1079    additional data and the use of TTL.  Jefsey Morfin, Ralph Droms,
1080    Peter Koch, Jinmei Tatuya, Iljitsch van Beijnum, Edward Lewis, and
1081    Rob Austein provided useful feedback during the WG last call.  Thomas
1082    Narten provided extensive feedback during the IESG evaluation.
1083
1084 10.  Security Considerations
1085
1086    This document reviews the operational procedures for IPv6 DNS
1087    operations and does not have security considerations in itself.
1088
1089    However, it is worth noting that in particular with Dynamic DNS
1090    Updates, security models based on the source address validation are
1091    very weak and cannot be recommended -- they could only be considered
1092    in the environments where ingress filtering [RFC3704] has been
1093    deployed.  On the other hand, it should be noted that setting up an
1094    authorization mechanism (e.g., a shared secret, or public-private
1095    keys) between a node and the DNS server has to be done manually, and
1096    may require quite a bit of time and expertise.
1097
1098    To re-emphasize what was already stated, the reverse+forward DNS
1099    check provides very weak security at best, and the only
1100    (questionable) security-related use for them may be in conjunction
1101    with other mechanisms when authenticating a user.
1102
1103 11.  References
1104
1105 11.1  Normative References
1106
1107    [I-D.ietf-dnsop-ipv6-dns-configuration]
1108               Jeong, J., "IPv6 Host Configuration of DNS Server
1109               Information Approaches",
1110               draft-ietf-dnsop-ipv6-dns-configuration-06 (work in
1111               progress), May 2005.
1112
1113    [I-D.ietf-ipv6-unique-local-addr]
1114               Hinden, R. and B. Haberman, "Unique Local IPv6 Unicast
1115               Addresses", draft-ietf-ipv6-unique-local-addr-09 (work in
1116               progress), January 2005.
1117
1118
1119
1120 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 20]
1121 \f
1122 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1123
1124
1125    [I-D.ietf-v6ops-renumbering-procedure]
1126               Baker, F., "Procedures for Renumbering an IPv6 Network
1127               without a Flag Day",
1128               draft-ietf-v6ops-renumbering-procedure-05 (work in
1129               progress), March 2005.
1130
1131    [RFC1034]  Mockapetris, P., "Domain names - concepts and facilities",
1132               STD 13, RFC 1034, November 1987.
1133
1134    [RFC2136]  Vixie, P., Thomson, S., Rekhter, Y., and J. Bound,
1135               "Dynamic Updates in the Domain Name System (DNS UPDATE)",
1136               RFC 2136, April 1997.
1137
1138    [RFC2181]  Elz, R. and R. Bush, "Clarifications to the DNS
1139               Specification", RFC 2181, July 1997.
1140
1141    [RFC2182]  Elz, R., Bush, R., Bradner, S., and M. Patton, "Selection
1142               and Operation of Secondary DNS Servers", BCP 16, RFC 2182,
1143               July 1997.
1144
1145    [RFC2462]  Thomson, S. and T. Narten, "IPv6 Stateless Address
1146               Autoconfiguration", RFC 2462, December 1998.
1147
1148    [RFC2671]  Vixie, P., "Extension Mechanisms for DNS (EDNS0)",
1149               RFC 2671, August 1999.
1150
1151    [RFC2821]  Klensin, J., "Simple Mail Transfer Protocol", RFC 2821,
1152               April 2001.
1153
1154    [RFC3007]  Wellington, B., "Secure Domain Name System (DNS) Dynamic
1155               Update", RFC 3007, November 2000.
1156
1157    [RFC3041]  Narten, T. and R. Draves, "Privacy Extensions for
1158               Stateless Address Autoconfiguration in IPv6", RFC 3041,
1159               January 2001.
1160
1161    [RFC3056]  Carpenter, B. and K. Moore, "Connection of IPv6 Domains
1162               via IPv4 Clouds", RFC 3056, February 2001.
1163
1164    [RFC3152]  Bush, R., "Delegation of IP6.ARPA", BCP 49, RFC 3152,
1165               August 2001.
1166
1167    [RFC3315]  Droms, R., Bound, J., Volz, B., Lemon, T., Perkins, C.,
1168               and M. Carney, "Dynamic Host Configuration Protocol for
1169               IPv6 (DHCPv6)", RFC 3315, July 2003.
1170
1171    [RFC3363]  Bush, R., Durand, A., Fink, B., Gudmundsson, O., and T.
1172               Hain, "Representing Internet Protocol version 6 (IPv6)
1173
1174
1175
1176 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 21]
1177 \f
1178 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1179
1180
1181               Addresses in the Domain Name System (DNS)", RFC 3363,
1182               August 2002.
1183
1184    [RFC3364]  Austein, R., "Tradeoffs in Domain Name System (DNS)
1185               Support for Internet Protocol version 6 (IPv6)", RFC 3364,
1186               August 2002.
1187
1188    [RFC3513]  Hinden, R. and S. Deering, "Internet Protocol Version 6
1189               (IPv6) Addressing Architecture", RFC 3513, April 2003.
1190
1191    [RFC3596]  Thomson, S., Huitema, C., Ksinant, V., and M. Souissi,
1192               "DNS Extensions to Support IP Version 6", RFC 3596,
1193               October 2003.
1194
1195    [RFC3646]  Droms, R., "DNS Configuration options for Dynamic Host
1196               Configuration Protocol for IPv6 (DHCPv6)", RFC 3646,
1197               December 2003.
1198
1199    [RFC3736]  Droms, R., "Stateless Dynamic Host Configuration Protocol
1200               (DHCP) Service for IPv6", RFC 3736, April 2004.
1201
1202    [RFC3879]  Huitema, C. and B. Carpenter, "Deprecating Site Local
1203               Addresses", RFC 3879, September 2004.
1204
1205    [RFC3901]  Durand, A. and J. Ihren, "DNS IPv6 Transport Operational
1206               Guidelines", BCP 91, RFC 3901, September 2004.
1207
1208    [RFC4038]  Shin, M-K., Hong, Y-G., Hagino, J., Savola, P., and E.
1209               Castro, "Application Aspects of IPv6 Transition",
1210               RFC 4038, March 2005.
1211
1212    [RFC4074]  Morishita, Y. and T. Jinmei, "Common Misbehavior Against
1213               DNS Queries for IPv6 Addresses", RFC 4074, May 2005.
1214
1215 11.2  Informative References
1216
1217    [I-D.durand-dnsop-dont-publish]
1218               Durand, A. and T. Chown, "To publish, or not to publish,
1219               that is the question.", draft-durand-dnsop-dont-publish-00
1220               (work in progress), February 2005.
1221
1222    [I-D.huitema-v6ops-teredo]
1223               Huitema, C., "Teredo: Tunneling IPv6 over UDP through
1224               NATs", draft-huitema-v6ops-teredo-05 (work in progress),
1225               April 2005.
1226
1227    [I-D.huston-6to4-reverse-dns]
1228               Huston, G., "6to4 Reverse DNS Delegation",
1229
1230
1231
1232 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 22]
1233 \f
1234 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1235
1236
1237               draft-huston-6to4-reverse-dns-03 (work in progress),
1238               October 2004.
1239
1240    [I-D.ietf-dhc-ddns-resolution]
1241               Stapp, M. and B. Volz, "Resolution of FQDN Conflicts among
1242               DHCP Clients", draft-ietf-dhc-ddns-resolution-09 (work in
1243               progress), June 2005.
1244
1245    [I-D.ietf-dhc-fqdn-option]
1246               Stapp, M. and Y. Rekhter, "The DHCP Client FQDN Option",
1247               draft-ietf-dhc-fqdn-option-10 (work in progress),
1248               February 2005.
1249
1250    [I-D.ietf-dnsext-dhcid-rr]
1251               Stapp, M., Lemon, T., and A. Gustafsson, "A DNS RR for
1252               encoding DHCP information (DHCID RR)",
1253               draft-ietf-dnsext-dhcid-rr-09 (work in progress),
1254               February 2005.
1255
1256    [I-D.ietf-dnsop-bad-dns-res]
1257               Larson, M. and P. Barber, "Observed DNS Resolution
1258               Misbehavior", draft-ietf-dnsop-bad-dns-res-03 (work in
1259               progress), October 2004.
1260
1261    [I-D.ietf-dnsop-inaddr-required]
1262               Senie, D., "Encouraging the use of DNS IN-ADDR Mapping",
1263               draft-ietf-dnsop-inaddr-required-06 (work in progress),
1264               February 2005.
1265
1266    [I-D.ietf-v6ops-3gpp-analysis]
1267               Wiljakka, J., "Analysis on IPv6 Transition in 3GPP
1268               Networks", draft-ietf-v6ops-3gpp-analysis-11 (work in
1269               progress), October 2004.
1270
1271    [I-D.ietf-v6ops-mech-v2]
1272               Nordmark, E. and R. Gilligan, "Basic Transition Mechanisms
1273               for IPv6 Hosts and Routers", draft-ietf-v6ops-mech-v2-07
1274               (work in progress), March 2005.
1275
1276    [I-D.ietf-v6ops-natpt-to-exprmntl]
1277               Aoun, C. and E. Davies, "Reasons to Move NAT-PT to
1278               Experimental", draft-ietf-v6ops-natpt-to-exprmntl-01 (work
1279               in progress), July 2005.
1280
1281    [I-D.ietf-v6ops-onlinkassumption]
1282               Roy, S., "IPv6 Neighbor Discovery On-Link Assumption
1283               Considered Harmful", draft-ietf-v6ops-onlinkassumption-03
1284               (work in progress), May 2005.
1285
1286
1287
1288 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 23]
1289 \f
1290 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1291
1292
1293    [I-D.ietf-v6ops-v6onbydefault]
1294               Roy, S., Durand, A., and J. Paugh, "Issues with Dual Stack
1295               IPv6 on by Default", draft-ietf-v6ops-v6onbydefault-03
1296               (work in progress), July 2004.
1297
1298    [I-D.jeong-dnsop-ipv6-dns-discovery]
1299               Jeong, J., "IPv6 DNS Configuration based on Router
1300               Advertisement", draft-jeong-dnsop-ipv6-dns-discovery-04
1301               (work in progress), February 2005.
1302
1303    [I-D.ohta-preconfigured-dns]
1304               Ohta, M., "Preconfigured DNS Server Addresses",
1305               draft-ohta-preconfigured-dns-01 (work in progress),
1306               February 2004.
1307
1308    [RFC2766]  Tsirtsis, G. and P. Srisuresh, "Network Address
1309               Translation - Protocol Translation (NAT-PT)", RFC 2766,
1310               February 2000.
1311
1312    [RFC2782]  Gulbrandsen, A., Vixie, P., and L. Esibov, "A DNS RR for
1313               specifying the location of services (DNS SRV)", RFC 2782,
1314               February 2000.
1315
1316    [RFC2826]  Internet Architecture Board, "IAB Technical Comment on the
1317               Unique DNS Root", RFC 2826, May 2000.
1318
1319    [RFC3704]  Baker, F. and P. Savola, "Ingress Filtering for Multihomed
1320               Networks", BCP 84, RFC 3704, March 2004.
1321
1322    [RFC3972]  Aura, T., "Cryptographically Generated Addresses (CGA)",
1323               RFC 3972, March 2005.
1324
1325    [RFC4025]  Richardson, M., "A Method for Storing IPsec Keying
1326               Material in DNS", RFC 4025, March 2005.
1327
1328
1329 Authors' Addresses
1330
1331    Alain Durand
1332    SUN Microsystems, Inc.
1333    17 Network circle UMPL17-202
1334    Menlo Park, CA  94025
1335    USA
1336
1337    Email: Alain.Durand@sun.com
1338
1339
1340
1341
1342
1343
1344 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 24]
1345 \f
1346 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1347
1348
1349    Johan Ihren
1350    Autonomica
1351    Bellmansgatan 30
1352    SE-118 47 Stockholm
1353    Sweden
1354
1355    Email: johani@autonomica.se
1356
1357
1358    Pekka Savola
1359    CSC/FUNET
1360    Espoo
1361    Finland
1362
1363    Email: psavola@funet.fi
1364
1365 Appendix A.  Unique Local Addressing Considerations for DNS
1366
1367    Unique local addresses [I-D.ietf-ipv6-unique-local-addr] have
1368    replaced the now-deprecated site-local addresses [RFC3879].  From the
1369    perspective of the DNS, the locally generated unique local addresses
1370    (LUL) and site-local addresses have similar properties.
1371
1372    The interactions with DNS come in two flavors: forward and reverse
1373    DNS.
1374
1375    To actually use local addresses within a site, this implies the
1376    deployment of a "split-faced" or a fragmented DNS name space, for the
1377    zones internal to the site, and the outsiders' view to it.  The
1378    procedures to achieve this are not elaborated here.  The implication
1379    is that local addresses must not be published in the public DNS.
1380
1381    To faciliate reverse DNS (if desired) with local addresses, the stub
1382    resolvers must look for DNS information from the local DNS servers,
1383    not e.g. starting from the root servers, so that the local
1384    information may be provided locally.  Note that the experience of
1385    private addresses in IPv4 has shown that the root servers get loaded
1386    for requests for private address lookups in any case.  This
1387    requirement is discussed in [I-D.ietf-ipv6-unique-local-addr].
1388
1389 Appendix B.  Behaviour of Additional Data in IPv4/IPv6 Environments
1390
1391    DNS responses do not always fit in a single UDP packet.  We'll
1392    examine the cases which happen when this is due to too much data in
1393    the Additional Section.
1394
1395
1396
1397
1398
1399
1400 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 25]
1401 \f
1402 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1403
1404
1405 B.1  Description of Additional Data Scenarios
1406
1407    There are two kinds of additional data:
1408
1409    1.  "critical" additional data; this must be included in all
1410        scenarios, with all the RRsets, and
1411
1412    2.  "courtesy" additional data; this could be sent in full, with only
1413        a few RRsets, or with no RRsets, and can be fetched separately as
1414        well, but at the cost of additional queries.
1415
1416    The responding server can algorithmically determine which type the
1417    additional data is by checking whether it's at or below a zone cut.
1418
1419    Only those additional data records (even if sometimes carelessly
1420    termed "glue") are considered "critical" or real "glue" if and only
1421    if they meet the abovementioned condition, as specified in Section
1422    4.2.1 of [RFC1034].
1423
1424    Remember that resource record sets (RRsets) are never "broken up", so
1425    if a name has 4 A records and 5 AAAA records, you can either return
1426    all 9, all 4 A records, all 5 AAAA records or nothing.  In
1427    particular, notice that for the "critical" additional data getting
1428    all the RRsets can be critical.
1429
1430    In particular, [RFC2181] specifies (in Section 9) that:
1431
1432    a.  if all the "critical" RRsets do not fit, the sender should set
1433        the TC bit, and the recipient should discard the whole response
1434        and retry using mechanism allowing larger responses such as TCP.
1435
1436    b.  "courtesy" additional data should not cause the setting of TC
1437        bit, but instead all the non-fitting additional data RRsets
1438        should be removed.
1439
1440    An example of the "courtesy" additional data is A/AAAA records in
1441    conjunction with MX records as shown in Section 4.4; an example of
1442    the "critical" additional data is shown below (where getting both the
1443    A and AAAA RRsets is critical w.r.t. to the NS RR):
1444
1445       child.example.com.    IN   NS ns.child.example.com.
1446       ns.child.example.com. IN    A 192.0.2.1
1447       ns.child.example.com. IN AAAA 2001:db8::1
1448
1449    When there is too much "courtesy" additional data, at least the non-
1450    fitting RRsets should be removed [RFC2181]; however, as the
1451    additional data is not critical, even all of it could be safely
1452    removed.
1453
1454
1455
1456 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 26]
1457 \f
1458 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1459
1460
1461    When there is too much "critical" additional data, TC bit will have
1462    to be set, and the recipient should ignore the response and retry
1463    using TCP; if some data were to be left in the UDP response, the
1464    issue is which data could be retained.
1465
1466    Failing to discard the response with TC bit or omitting critical
1467    information but not setting TC bit lead to an unrecoverable problem.
1468    Omitting only some of the RRsets if all would not fit (but not
1469    setting TC bit) leads to a performance problem.  These are discussed
1470    in the next two subsections.
1471
1472 B.2  Which Additional Data to Keep, If Any?
1473
1474    If the implementation decides to keep as much data (whether
1475    "critical" or "courtesy") as possible in the UDP responses, it might
1476    be tempting to use the transport of the DNS query as a hint in either
1477    of these cases: return the AAAA records if the query was done over
1478    IPv6, or return the A records if the query was done over IPv4.
1479    However, this breaks the model of independence of DNS transport and
1480    resource records, as noted in Section 1.2.
1481
1482    With courtesy additional data, as long as enough RRsets will be
1483    removed so that TC will not be set, it is allowed to send as many
1484    complete RRsets as the implementations prefers.  However, the
1485    implementations are also free to omit all such RRsets, even if
1486    complete.  Omitting all the RRsets (when removing only some would
1487    suffice) may create a performance penalty, whereby the client may
1488    need to issue one or more additional queries to obtain necessary
1489    and/or consistent information.
1490
1491    With critical additional data, the alternatives are either returning
1492    nothing (and absolutely requiring a retry with TCP) or returning
1493    something (working also in the case if the recipient does not discard
1494    the response and retry using TCP) in addition to setting the TC bit.
1495    If the process for selecting "something" from the critical data would
1496    otherwise be practically "flipping the coin" between A and AAAA
1497    records, it could be argued that if one looked at the transport of
1498    the query, it would have a larger possibility of being right than
1499    just 50/50.  In other words, if the returned critical additional data
1500    would have to be selected somehow, using something more sophisticated
1501    than a random process would seem justifiable.
1502
1503    That is, leaving in some intelligently selected critical additional
1504    data is a tradeoff between creating an optimization for those
1505    resolvers which ignore the "should discard" recommendation, and
1506    causing a protocol problem by propagating inconsistent information
1507    about "critical" records in the caches.
1508
1509
1510
1511
1512 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 27]
1513 \f
1514 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1515
1516
1517    Similarly, leaving in the complete courtesy additional data RRsets
1518    instead of removing all the RRsets is a performance tradeoff as
1519    described in the next section.
1520
1521 B.3  Discussion of the Potential Problems
1522
1523    As noted above, the temptation for omitting only some of the
1524    additional data could be problematic.  This is discussed more below.
1525
1526    For courtesy additional data, this causes a potential performance
1527    problem as this requires that the clients issue re-queries for the
1528    potentially omitted RRsets.  For critical additional data, this
1529    causes a potential unrecoverable problem if the response is not
1530    discarded and the query not re-tried with TCP, as the nameservers
1531    might be reachable only through the omitted RRsets.
1532
1533    If an implementation would look at the transport used for the query,
1534    it is worth remembering that often the host using the records is
1535    different from the node requesting them from the authoritative DNS
1536    server (or even a caching resolver).  So, whichever version the
1537    requestor (e.g., a recursive server in the middle) uses makes no
1538    difference to the ultimate user of the records, whose transport
1539    capabilities might differ from those of the requestor.  This might
1540    result in e.g., inappropriately returning A records to an IPv6-only
1541    node, going through a translation, or opening up another IP-level
1542    session (e.g., a PDP context [I-D.ietf-v6ops-3gpp-analysis]).
1543    Therefore, at least in many scenarios, it would be very useful if the
1544    information returned would be consistent and complete -- or if that
1545    is not feasible, return no misleading information but rather leave it
1546    to the client to query again.
1547
1548    The problem of too much additional data seems to be an operational
1549    one: the zone administrator entering too many records which will be
1550    returned either truncated (or missing some RRsets, depending on
1551    implementations) to the users.  A protocol fix for this is using
1552    EDNS0 [RFC2671] to signal the capacity for larger UDP packet sizes,
1553    pushing up the relevant threshold.  Further, DNS server
1554    implementations should rather omit courtesy additional data
1555    completely rather than including only some RRsets [RFC2181].  An
1556    operational fix for this is having the DNS server implementations
1557    return a warning when the administrators create zones which would
1558    result in too much additional data being returned.  Further, DNS
1559    server implementations should warn of or disallow such zone
1560    configurations which are recursive or otherwise difficult to manage
1561    by the protocol.
1562
1563    Additionally, to avoid the case where an application would not get an
1564    address at all due to some of courtesy additional data being omitted,
1565
1566
1567
1568 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 28]
1569 \f
1570 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1571
1572
1573    the resolvers should be able to query the specific records of the
1574    desired protocol, not just rely on getting all the required RRsets in
1575    the additional section.
1576
1577
1578
1579
1580
1581
1582
1583
1584
1585
1586
1587
1588
1589
1590
1591
1592
1593
1594
1595
1596
1597
1598
1599
1600
1601
1602
1603
1604
1605
1606
1607
1608
1609
1610
1611
1612
1613
1614
1615
1616
1617
1618
1619
1620
1621
1622
1623
1624 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 29]
1625 \f
1626 Internet-Draft        Considerations with IPv6 DNS             July 2005
1627
1628
1629 Intellectual Property Statement
1630
1631    The IETF takes no position regarding the validity or scope of any
1632    Intellectual Property Rights or other rights that might be claimed to
1633    pertain to the implementation or use of the technology described in
1634    this document or the extent to which any license under such rights
1635    might or might not be available; nor does it represent that it has
1636    made any independent effort to identify any such rights.  Information
1637    on the procedures with respect to rights in RFC documents can be
1638    found in BCP 78 and BCP 79.
1639
1640    Copies of IPR disclosures made to the IETF Secretariat and any
1641    assurances of licenses to be made available, or the result of an
1642    attempt made to obtain a general license or permission for the use of
1643    such proprietary rights by implementers or users of this
1644    specification can be obtained from the IETF on-line IPR repository at
1645    http://www.ietf.org/ipr.
1646
1647    The IETF invites any interested party to bring to its attention any
1648    copyrights, patents or patent applications, or other proprietary
1649    rights that may cover technology that may be required to implement
1650    this standard.  Please address the information to the IETF at
1651    ietf-ipr@ietf.org.
1652
1653
1654 Disclaimer of Validity
1655
1656    This document and the information contained herein are provided on an
1657    "AS IS" basis and THE CONTRIBUTOR, THE ORGANIZATION HE/SHE REPRESENTS
1658    OR IS SPONSORED BY (IF ANY), THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET
1659    ENGINEERING TASK FORCE DISCLAIM ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED,
1660    INCLUDING BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE
1661    INFORMATION HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED
1662    WARRANTIES OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
1663
1664
1665 Copyright Statement
1666
1667    Copyright (C) The Internet Society (2005).  This document is subject
1668    to the rights, licenses and restrictions contained in BCP 78, and
1669    except as set forth therein, the authors retain all their rights.
1670
1671
1672 Acknowledgment
1673
1674    Funding for the RFC Editor function is currently provided by the
1675    Internet Society.
1676
1677
1678
1679
1680 Durand, et al.          Expires January 17, 2006               [Page 30]
1681 \f
1682