No empty .Rs/.Re
[netbsd-mini2440.git] / external / bsd / bind / dist / doc / draft / draft-ietf-dnsext-rfc2671bis-edns0-02.txt
blobba1b4147f4dbcfd632b6a973e4d3c1e023469905
4 DNSEXT Working Group                                            M. Graff
5 Internet-Draft                                                  P. Vixie
6 Obsoletes: 2671 (if approved)                Internet Systems Consortium
7 Intended status: Standards Track                           July 28, 2009
8 Expires: January 29, 2010
11                   Extension Mechanisms for DNS (EDNS0)
12                  draft-ietf-dnsext-rfc2671bis-edns0-02
14 Status of this Memo
16    This Internet-Draft is submitted to IETF in full conformance with the
17    provisions of BCP 78 and BCP 79.
19    Internet-Drafts are working documents of the Internet Engineering
20    Task Force (IETF), its areas, and its working groups.  Note that
21    other groups may also distribute working documents as Internet-
22    Drafts.
24    Internet-Drafts are draft documents valid for a maximum of six months
25    and may be updated, replaced, or obsoleted by other documents at any
26    time.  It is inappropriate to use Internet-Drafts as reference
27    material or to cite them other than as "work in progress."
29    The list of current Internet-Drafts can be accessed at
30    http://www.ietf.org/ietf/1id-abstracts.txt.
32    The list of Internet-Draft Shadow Directories can be accessed at
33    http://www.ietf.org/shadow.html.
35    This Internet-Draft will expire on January 29, 2010.
37 Copyright Notice
39    Copyright (c) 2009 IETF Trust and the persons identified as the
40    document authors.  All rights reserved.
42    This document is subject to BCP 78 and the IETF Trust's Legal
43    Provisions Relating to IETF Documents in effect on the date of
44    publication of this document (http://trustee.ietf.org/license-info).
45    Please review these documents carefully, as they describe your rights
46    and restrictions with respect to this document.
48 Abstract
50    The Domain Name System's wire protocol includes a number of fixed
51    fields whose range has been or soon will be exhausted and does not
55 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 1]
57 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
60    allow requestors to advertise their capabilities to responders.  This
61    document describes backward compatible mechanisms for allowing the
62    protocol to grow.
64    This document updates the EDNS0 specification based on 10 years of
65    operational experience.
68 Table of Contents
70    1.  Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
71    2.  Requirements Language  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
72    3.  EDNS Support Requirement . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
73    4.  Affected Protocol Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
74      4.1.  Message Header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
75      4.2.  Label Types  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
76      4.3.  UDP Message Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
77    5.  Extended Label Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
78    6.  OPT pseudo-RR  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
79      6.1.  OPT Record Behavior  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4
80      6.2.  OPT Record Format  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5
81      6.3.  Requestor's Payload Size . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
82      6.4.  Responder's Payload Size . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
83      6.5.  Payload Size Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
84      6.6.  Middleware Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
85      6.7.  Extended RCODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7
86      6.8.  OPT Options Type Allocation Procedure  . . . . . . . . . .  8
87    7.  Transport Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
88    8.  Security Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
89    9.  IANA Considerations  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
90    10. Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
91    11. References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
92      11.1. Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
93      11.2. Informative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
94    Authors' Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
111 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 2]
113 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
116 1.  Introduction
118    DNS [RFC1035] specifies a Message Format and within such messages
119    there are standard formats for encoding options, errors, and name
120    compression.  The maximum allowable size of a DNS Message is fixed.
121    Many of DNS's protocol limits are too small for uses which are or
122    which are desired to become common.  There is no way for
123    implementations to advertise their capabilities.
125    Unextended agents will not know how to interpret the protocol
126    extensions detailed here.  In practice, these clients will be
127    upgraded when they have need of a new feature, and only new features
128    will make use of the extensions.  Extended agents must be prepared
129    for behaviour of unextended clients in the face of new protocol
130    elements, and fall back gracefully to unextended DNS.  [RFC2671]
131    originally proposed extensions to the basic DNS protocol to overcome
132    these deficiencies.  This memo refines that specification and
133    obsoletes [RFC2671].
136 2.  Requirements Language
138    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
139    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this
140    document are to be interpreted as described in RFC 2119 [RFC2119].
143 3.  EDNS Support Requirement
145    EDNS support is manditory in a modern world.  DNSSEC requires EDNS
146    support, and many other featres are made possible only by EDNS
147    support to request or advertise them.
150 4.  Affected Protocol Elements
152 4.1.  Message Header
154    The DNS Message Header's (see , section 4.1.1 [RFC1035]) second full
155    16-bit word is divided into a 4-bit OPCODE, a 4-bit RCODE, and a
156    number of 1-bit flags.  The original reserved Z bits have been
157    allocated to various purposes, and most of the RCODE values are now
158    in use.  More flags and more possible RCODEs are needed.  The OPT
159    pseudo-RR specified below contains subfields that carry a bit field
160    extension of the RCODE field and additional flag bits, respectively.
167 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 3]
169 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
172 4.2.  Label Types
174    The first two bits of a wire format domain label are used to denote
175    the type of the label. ,section 4.1.4 [RFC1035] allocates two of the
176    four possible types and reserves the other two.  More label types
177    were proposed in [RFC2671] section 3.
179 4.3.  UDP Message Size
181    DNS Messages are limited to 512 octets in size when sent over UDP.
182    While the minimum maximum reassembly buffer size still allows a limit
183    of 512 octets of UDP payload, most of the hosts now connected to the
184    Internet are able to reassemble larger datagrams.  Some mechanism
185    must be created to allow requestors to advertise larger buffer sizes
186    to responders.  To this end, the OPT pseudo-RR specified below
187    contains a maximum payload size field.
190 5.  Extended Label Types
192    The first octet in the on-the-wire representation of a DNS label
193    specifies the label type; the basic DNS specification [RFC1035]
194    dedicates the two most significant bits of that octet for this
195    purpose.
197    This document reserves DNS label type 0b01 for use as an indication
198    for Extended Label Types.  A specific extended label type is selected
199    by the 6 least significant bits of the first octet.  Thus, Extended
200    Label Types are indicated by the values 64-127 (0b01xxxxxx) in the
201    first octet of the label.
203    This document does not describe any specific Extended Label Type.
205    In practice, Extended Label Types are difficult to use due to support
206    in clients and intermediate gateways.  Therefore, the registry of
207    Extended Label Types is requested to be closed.  They cause
208    interoperability problems and at present no defined label types are
209    in use.
212 6.  OPT pseudo-RR
214 6.1.  OPT Record Behavior
216    One OPT pseudo-RR (RR type 41) MAY be added to the additional data
217    section of a request.  If present in requests, compliant responders
218    which implement EDNS MUST include an OPT record in non-truncated
219    responses, and SHOULD attempt to include them in all responses.  An
223 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 4]
225 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
228    OPT is called a pseudo-RR because it pertains to a particular
229    transport level message and not to any actual DNS data.  OPT RRs MUST
230    NOT be cached, forwarded, or stored in or loaded from master files.
231    The quantity of OPT pseudo-RRs per message MUST be either zero or
232    one, but not greater.
234 6.2.  OPT Record Format
236    An OPT RR has a fixed part and a variable set of options expressed as
237    {attribute, value} pairs.  The fixed part holds some DNS meta data
238    and also a small collection of basic extension elements which we
239    expect to be so popular that it would be a waste of wire space to
240    encode them as {attribute, value} pairs.
242    The fixed part of an OPT RR is structured as follows:
244        +------------+--------------+------------------------------+
245        | Field Name | Field Type   | Description                  |
246        +------------+--------------+------------------------------+
247        | NAME       | domain name  | empty (root domain)          |
248        | TYPE       | u_int16_t    | OPT                          |
249        | CLASS      | u_int16_t    | requestor's UDP payload size |
250        | TTL        | u_int32_t    | extended RCODE and flags     |
251        | RDLEN      | u_int16_t    | describes RDATA              |
252        | RDATA      | octet stream | {attribute,value} pairs      |
253        +------------+--------------+------------------------------+
255                                OPT RR Format
257    The variable part of an OPT RR is encoded in its RDATA and is
258    structured as zero or more of the following:
261                   +0 (MSB)                            +1 (LSB)
262        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
263     0: |                          OPTION-CODE                          |
264        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
265     2: |                         OPTION-LENGTH                         |
266        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
267     4: |                                                               |
268        /                          OPTION-DATA                          /
269        /                                                               /
270        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
279 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 5]
281 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
284    OPTION-CODE
285          Assigned by Expert Review.
287    OPTION-LENGTH
288          Size (in octets) of OPTION-DATA.
290    OPTION-DATA
291          Varies per OPTION-CODE.
293    Order of appearance of option tuples is never relevant.  Any option
294    whose meaning is affected by other options is so affected no matter
295    which one comes first in the OPT RDATA.
297    Any OPTION-CODE values not understood by a responder or requestor
298    MUST be ignored.  Specifications of such options might wish to
299    include some kind of signalled acknowledgement.  For example, an
300    option specification might say that if a responder sees option XYZ,
301    it SHOULD include option XYZ in its response.
303 6.3.  Requestor's Payload Size
305    The requestor's UDP payload size (which OPT stores in the RR CLASS
306    field) is the number of octets of the largest UDP payload that can be
307    reassembled and delivered in the requestor's network stack.  Note
308    that path MTU, with or without fragmentation, may be smaller than
309    this.  Values lower than 512 MUST be treated as equal to 512.
311    Note that a 512-octet UDP payload requires a 576-octet IP reassembly
312    buffer.  Choosing 1280 for IPv4 over Ethernet would be reasonable.
313    The consequence of choosing too large a value may be an ICMP message
314    from an intermediate gateway, or even a silent drop of the response
315    message.
317    The requestor's maximum payload size can change over time, and MUST
318    therefore not be cached for use beyond the transaction in which it is
319    advertised.
321 6.4.  Responder's Payload Size
323    The responder's maximum payload size can change over time, but can be
324    reasonably expected to remain constant between two sequential
325    transactions; for example, a meaningless QUERY to discover a
326    responder's maximum UDP payload size, followed immediately by an
327    UPDATE which takes advantage of this size.  (This is considered
328    preferrable to the outright use of TCP for oversized requests, if
329    there is any reason to suspect that the responder implements EDNS,
330    and if a request will not fit in the default 512 payload size limit.)
335 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 6]
337 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
340 6.5.  Payload Size Selection
342    Due to transaction overhead, it is unwise to advertise an
343    architectural limit as a maximum UDP payload size.  Just because your
344    stack can reassemble 64KB datagrams, don't assume that you want to
345    spend more than about 4KB of state memory per ongoing transaction.
347    A requestor MAY choose to implement a fallback to smaller advertised
348    sizes to work around firewall or other network limitations.  A
349    requestor SHOULD choose to use a fallback mechanism which begins with
350    a large size, such as 4096.  If that fails, a fallback around the
351    1220 byte range SHOULD be tried, as it has a reasonable chance to fit
352    within a single Ethernet frame.  Failing that, a requestor MAY choose
353    a 512 byte packet, which with large answers may cause a TCP retry.
355 6.6.  Middleware Boxes
357    Middleware boxes MUST NOT limit DNS messages over UDP to 512 bytes.
359    Middleware boxes which simply forward requests to a recursive
360    resolver MUST NOT modify the OPT record contents in either direction.
362 6.7.  Extended RCODE
364    The extended RCODE and flags (which OPT stores in the RR TTL field)
365    are structured as follows:
367                   +0 (MSB)                            +1 (LSB)
368        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
369     0: |         EXTENDED-RCODE        |            VERSION            |
370        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
371     2: | DO|                           Z                               |
372        +---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+
374    EXTENDED-RCODE
375          Forms upper 8 bits of extended 12-bit RCODE.  Note that
376          EXTENDED-RCODE value "0" indicates that an unextended RCODE is
377          in use (values "0" through "15").
379    VERSION
380          Indicates the implementation level of whoever sets it.  Full
381          conformance with this specification is indicated by version
382          ``0.''  Requestors are encouraged to set this to the lowest
383          implemented level capable of expressing a transaction, to
384          minimize the responder and network load of discovering the
385          greatest common implementation level between requestor and
386          responder.  A requestor's version numbering strategy MAY
387          ideally be a run time configuration option.
391 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 7]
393 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
396          If a responder does not implement the VERSION level of the
397          request, then it answers with RCODE=BADVERS.  All responses
398          MUST be limited in format to the VERSION level of the request,
399          but the VERSION of each response SHOULD be the highest
400          implementation level of the responder.  In this way a requestor
401          will learn the implementation level of a responder as a side
402          effect of every response, including error responses and
403          including RCODE=BADVERS.
405    DO
406          DNSSEC OK bit as defined by [RFC3225].
408    Z
409          Set to zero by senders and ignored by receivers, unless
410          modified in a subsequent specification.
412 6.8.  OPT Options Type Allocation Procedure
414    Allocations assigned by expert review.  TBD
417 7.  Transport Considerations
419    The presence of an OPT pseudo-RR in a request should be taken as an
420    indication that the requestor fully implements the given version of
421    EDNS, and can correctly understand any response that conforms to that
422    feature's specification.
424    Lack of presence of an OPT record in a request MUST be taken as an
425    indication that the requestor does not implement any part of this
426    specification and that the responder MUST NOT use any protocol
427    extension described here in its response.
429    Responders who do not implement these protocol extensions MUST
430    respond with FORMERR messages without any OPT record.
432    If there is a problem with processing the OPT record itself, such as
433    an option value that is badly formatted or includes out of range
434    values, a FORMERR MAY be retured.  If this occurs the response MUST
435    include an OPT record.  This MAY be used to distinguish between
436    servers whcih do not implement EDNS and format errors within EDNS.
438    If EDNS is used in a request, and the response arrives with TC set
439    and with no EDNS OPT RR, a requestor SHOULD assume that truncation
440    prevented the OPT RR from being appended by the responder, and
441    further, that EDNS is not used in the response.  Correspondingly, an
442    EDNS responder who cannot fit all necessary elements (including an
443    OPT RR) into a response, SHOULD respond with a normal (unextended)
447 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 8]
449 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
452    DNS response, possibly setting TC if the response will not fit in the
453    unextended response message's 512-octet size.
456 8.  Security Considerations
458    Requestor-side specification of the maximum buffer size may open a
459    new DNS denial of service attack if responders can be made to send
460    messages which are too large for intermediate gateways to forward,
461    thus leading to potential ICMP storms between gateways and
462    responders.
464    Announcing very large UDP buffer sizes may result in dropping by
465    firewalls.  This could cause retransmissions with no hope of success.
466    Some devices reject fragmented UDP packets.
468    Announcing too small UDP buffer sizes may result in fallback to TCP.
469    This is especially important with DNSSEC, where answers are much
470    larger.
473 9.  IANA Considerations
475    The IANA has assigned RR type code 41 for OPT.
477    [RFC2671] specified a number of IANA sub-registries within "DOMAIN
478    NAME SYSTEM PARAMETERS:" "EDNS Extended Label Type", "EDNS Option
479    Codes", "EDNS Version Numbers", and "Domain System Response Code."
480    IANA is advised to re-parent these subregistries to this document.
482    RFC 2671 created an extended label type registry.  We request that
483    this registry be closed.
485    This document assigns extended label type 0bxx111111 as "Reserved for
486    future extended label types."  We request that IANA record this
487    assignment.
489    This document assigns option code 65535 to "Reserved for future
490    expansion."
492    This document expands the RCODE space from 4 bits to 12 bits.  This
493    will allow IANA to assign more than the 16 distinct RCODE values
494    allowed in RFC 1035 [RFC1035].
496    This document assigns EDNS Extended RCODE "16" to "BADVERS".
498    IESG approval should be required to create new entries in the EDNS
499    Extended Label Type or EDNS Version Number registries, while any
503 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010                [Page 9]
505 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
508    published RFC (including Informational, Experimental, or BCP) should
509    be grounds for allocation of an EDNS Option Code.
512 10.  Acknowledgements
514    Paul Mockapetris, Mark Andrews, Robert Elz, Don Lewis, Bob Halley,
515    Donald Eastlake, Rob Austein, Matt Crawford, Randy Bush, and Thomas
516    Narten were each instrumental in creating and refining this
517    specification.
520 11.  References
522 11.1.  Normative References
524    [RFC1035]  Mockapetris, P., "Domain names - implementation and
525               specification", STD 13, RFC 1035, November 1987.
527    [RFC2671]  Vixie, P., "Extension Mechanisms for DNS (EDNS0)",
528               RFC 2671, August 1999.
530    [RFC3225]  Conrad, D., "Indicating Resolver Support of DNSSEC",
531               RFC 3225, December 2001.
533 11.2.  Informative References
535    [RFC2119]  Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate
536               Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
539 Authors' Addresses
541    Michael Graff
542    Internet Systems Consortium
543    950 Charter Street
544    Redwood City, California  94063
545    US
547    Phone: +1 650.423.1304
548    Email: mgraff@isc.org
559 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010               [Page 10]
561 Internet-Draft              EDNS0 Extensions                   July 2009
564    Paul Vixie
565    Internet Systems Consortium
566    950 Charter Street
567    Redwood City, California  94063
568    US
570    Phone: +1 650.423.1301
571    Email: vixie@isc.org
615 Graff & Vixie           Expires January 29, 2010               [Page 11]