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O que é tempo de vida (TTL)?
Publicado em: 10 de maio de 2024
Colaboradores: Camilo Quiroz-Vazquez, Michael Goodwin
O tempo de vida (TTL) é um valor que define o tempo que um pacote de dados ou registro deve permanecer em uma rede, computador ou servidor antes de ser descartado ou revalidado.
O valor TTL é um limite de tempo medido com base nas necessidades específicas de diferentes funções. O TTL é utilizado em diversos contextos, incluindo redes, cache de dados, cache de redes de entrega de conteúdo e cache do Sistema de Nomes de Domínio (DNS).
Por exemplo, o valor TTL em um registro DNS informa ao resolvedor recursivo ou local por quanto tempo manter em cache um registro DNS antes de contatar o servidor autoritativo para obter uma nova cópia.
No contexto de redes, o valor TTL no cabeçalho de um pacote IP informa ao roteador da rede quando o pacote expirou ou alcançou seu "limite de hops" e precisa ser eliminado. Quando um roteador identifica que um pacote de dados expirou, ele envia uma mensagem Control Message Protocol (ICMP) de volta ao host e descarta o pacote.
O TTL é utilizado para remover pacotes de dados não entregáveis e mitiga o risco de que esses pacotes fiquem circulando entre roteadores indefinidamente. Isso evita que esses pacotes expirados congestionem os sistemas, melhora a velocidade de entrega de conteúdo e reduz a latência da rede.
O TTL também é usado em utilitários de rede de computadores como ping e traceroute para identificar hosts na rede, mapear o caminho que os dados percorrem e medir o tempo que um pacote leva para ir de um ponto a outro na rede.
No contexto de redes, um número que indica a duração de um pacote na rede é embutido nos dados e nos pacotes IP. Os valores TTL podem variar de 1 a 255. Sistemas operacionais diferentes têm valores padrão de TTL distintos; contudo, os administradores podem alterar esses valores conforme os casos de uso, preferências ou requisitos da organização.
Toda vez que o pacote atravessa um equipamento de rede, como um roteador, o roteador subtrai 1 do valor TTL. ada passagem por um dispositivo de rede é chamada de "hop". Quando o valor TTL chega a zero, uma mensagem ICMP é enviada ao servidor de origem do pacote e o pacote é descartado. Gerenciar o tempo de vida dos pacotes de dados evita que fiquem presos em loops de roteamento. Isso ajuda a reduzir a congestão da rede e melhora o balanceamento de carga, a otimização de recursos e a entrega de conteúdo.
O TTL DNS refere-se ao tempo que um servidor DNS pode servir um registro DNS em cache. Funciona como uma validade para um registro DNS, indicando ao resolvedor local quanto tempo ele deve armazenar o registro em cache.
A resolução de DNS consiste em transformar um nome de domínio em um endereço IP, conectando o usuário a uma página web. Isso envolve recuperar informações armazenadas em registros DNS de vários servidores DNS e começa com o resolvedor DNS recursivo ou local. Um provedor de serviços de internet (ISP) geralmente fornece e administra os resolvedores recursivos.
Quando um usuário digita um nome de domínio no navegador (iniciando uma consulta DNS), o resolvedor recursivo consulta uma série de servidores autoritativos para obter o registro A (registros A para endereços IPv4, registros AAAA para IPv6) que indica o endereço IP do domínio.
No entanto, se o resolvedor local já possui o registro necessário para resolver a consulta, ele pode conectar o usuário sem prosseguir com o processo de pesquisa DNS. Esse processo eficiente diminui a carga de consultas nos servidores autoritativos e melhora significativamente a velocidade com que o usuário é conectado a um site. O valor TTL é definido em segundos e determina por quanto tempo um servidor de cache local pode fornecer um registro DNS antes de contatar o servidor autoritativo para obter uma cópia atualizada.
A maioria dos endereços IP é dinâmica e muda ao longo do tempo, o que significa que as informações nos registros DNS precisam ser atualizadas para refletir essas alterações. As configurações de TTL ajudam nesse processo, garantindo que os registros sejam descartados e atualizados em intervalos adequados.
Valores de TTL mais curtos são uma opção estratégica para sites que atualizam ou renovam conteúdo constantemente. Esses valores baixos de TTL garantem que os registros em cache nos servidores estejam atualizados e que alterações sejam propagadas quase em tempo real. Por outro lado, valores de TTL mais longos são utilizados para registros DNS que mudam com menos frequência, como registros TXT (que contêm informações sobre a configuração e propriedade de um domínio) e registros MX (que direcionam e-mails para um servidor de e-mail).
Os valores de TTL afetam o volume de consultas direcionadas ao servidor de nomes autoritativo. Se um cache DNS mantém um registro por tempo excessivo, alterações nesse registro demoram mais para se propagarem, o que pode tornar a busca do usuário mais lenta ou gerar uma mensagem de erro. Se os valores de TTL forem desnecessariamente baixos, as organizações correm o risco de sobrecarregar os servidores com consultas. As soluções de DNS gerenciado podem ser usadas para garantir o máximo de tempo de atividade, observabilidade simplificada e tempos rápidos de resposta e propagação.
SOA TTLs
No topo de cada zona DNS, no registro de início de autoridade (SOA), há cinco valores de TTL que desempenham um papel mais elevado no DNS. Recomenda-se não modificar esses TTLs, a menos que haja uma necessidade muito específica, o que é bastante incomum.
SOA TTL: o intervalo no qual o registro SOA é atualizado.
Atualizar TTL: o intervalo em que os servidores secundários (DNS secundário) são configurados para atualizar o arquivo da zona primária a partir do servidor primário.
Tentativa de TTL: a taxa com que um servidor secundário tentará novamente atualizar o arquivo da zona primária se a atualização inicial falhar.
Expiração de TTL: se a atualização e a nova tentativa falharem repetidamente, este é o período após o qual o servidor primário deve ser considerado indisponível e não mais autoritativo para a zona em questão.
NX TTL: se uma solicitação de domínio resulta em uma consulta inexistente (NXDOMAIN), este é o tempo respeitado pelo recursor para retornar a resposta NXDOMAIN.
Uma Content Delivery Network (CCDN) é uma rede de servidores espalhados em diferentes regiões que melhora a velocidade da web ao fornecer conteúdo aos usuários do servidor mais próximo. CDNs utilizam o valor de TTL para determinar por quanto tempo o conteúdo é armazenado em servidores edge.
Quando o TTL termina, o conteúdo é recarregado do servidor original. Quando calibrado adequadamente, o TTL auxilia na entrega de conteúdo ao usuário sem enviar solicitações de volta ao servidor de origem. Isso acelera a entrega de conteúdo ao mesmo tempo que reduz as exigências de banda larga do servidor de origem.
Ferramentas de rede como ping e traceroute usam o TTL para se conectar a um host ou mapear uma rota de "hops" até ele. O ping é usado para verificar se um host está na rede. O traceroute auxilia a rastrear o caminho de um pacote pela internet, desde dispositivos de rede como computadores e roteadores até o destino.
O traceroute oferece visibilidade de cada "hop" que um pacote de dados realiza na rede. Um fluxo de pacotes é enviada ao destino com valores de TTL sequencialmente mais altos. Imagine que os pacotes tenham valores de TTL de 1, 2, 3 e assim por diante.
A cada parada, um dos pacotes atinge seu destino final, conforme definido pelo TTL. Quando isso ocorre, o pacote é descartado e uma mensagem ICMP é enviada de volta ao remetente. O tempo que a mensagem ICMP leva para ser retornada é usado para rastrear o caminho do host de origem até o destino e determinar quanto tempo leva para passar entre cada salto sucessivo na rede.
O TTL é usado para definir políticas que eliminam automaticamente registros de banco de dados expirados. Assim como em outros casos de uso, o TTL define o tempo que os dados podem permanecer em um banco de dados. Nesse caso, o TTL é definido em segundos.
Quando o valor de tempo limite para registros de dados é atingido, esses dados não podem mais ser recuperados e não aparecerão nas estatísticas do banco de dados. Essa expiração e exclusão automática ajudam a diminuir custos de armazenamento, reduzir o tamanho das tabelas, aumentando o desempenho das consultas, e permitem que as organizações cumpram melhor as regulamentações sobre tempo de retenção de dados.
O TTL ajuda servidores CDN e DNS a entregar informações aos usuários finais de forma mais eficiente. Definir valores de TTL adequados equilibra garantir que os usuários recebam a versão mais atualizada do recurso solicitado sem sobrecarregar os servidores desnecessariamente ou causar latência excessiva.
Nas CDNs, os usuários são conectados ao servidor mais próximo para receber conteúdo atualizado, o que reduz a latência de entrega (já que as solicitações são atendidas pelo servidor mais próximo) e diminui as requisições ao servidor de origem. No contexto DNS, o TTL permite que resolvedores recursivos forneçam respostas em cache adequadamente, diminuindo o tempo de carregamento e as consultas aos servidores autoritativos, além de receber prontamente atualizações de propagação quando os registros mudam.
O gerenciamento da duração de informações em cache e pacotes de dados permite que as organizações utilizem com mais eficiência recursos da infraestrutura de rede, como servidores DNS, servidores edge de CDN e roteadores. O TTL é utilizado para ajudar a distribuir o tráfego de rede e garantir que os recursos não sejam sobrecarregados. Ele também evita que os pacotes fiquem circulando entre roteadores indefinidamente. Essas medidas ajudam a melhorar o desempenho da rede.
O descarte de pacotes de dados expirados melhora a segurança da rede e reduz a ameaça de violação de dados. Pacotes expirados que não são descartados podem conter protocolos de segurança desatualizados. A atualização de caches e revalidar pacotes fornecem aos servidores e redes as informações de segurança mais recentes.
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