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Time to live
Cos'è il time-to-live (TTL)?
Pubblicato: 10 maggio 2024
Autori: Camilo Quiroz-Vázquez, Michael Goodwin
Il time-to-live (TTL) è un valore che definisce la quantità di tempo in cui un pacchetto di dati o un record deve esistere su una rete, un computer o un server prima di essere scartato o nuovamente convalidato.
Il valore del TTL è un limite di tempo misurato in base alle specifiche esigenze di diverse funzionalità. Il TTL viene utilizzato in diversi contesti, tra cui il networking, il caching dei dati, il caching CDN e il caching del Domain Name System (DNS).
Ad esempio, il valore TTL in un record DNS indica a un resolver ricorsivo o locale per quanto tempo memorizzare nella cache un record DNS prima di contattare il server autorevole per ottenerne una nuova copia.
In una rete, il valore TTL impostato nell'intestazione di un pacchetto Internet Protocol (pacchetto IP) indica a un router di rete quando un pacchetto è scaduto o ha raggiunto il «limite di salto» e deve essere scartato. Quando un router determina che un pacchetto di dati è scaduto, invia un messaggio ICMP (Internet Control Message Protocol) all'host e scarta il pacchetto.
Il TTL viene utilizzato per rimuovere i pacchetti di dati non recapitabili e mitiga il rischio che i pacchetti di dati "rimbalzino" per un tempo indefinito da un router all'altro. Ciò impedisce a questi pacchetti, scaduti, di intasare i sistemi, migliora la velocità di consegna dei contenuti e riduce la latenza di rete.
Il TTL viene utilizzato anche per le utilità delle reti di computer, come ping e traceroute, per identificare gli host su una rete, mappare il percorso dei dati attraverso una rete e misurare il tempo impiegato da un pacchetto per spostarsi da un punto all'altro di una rete.
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Nell'ambito delle reti, viene incorporato nei pacchetti dati e IP un valore numerico che indica per quanto tempo un pacchetto deve esistere su una data rete. I valori del TTL possono variare da 1 a 255. Sistemi operativi diversi supportano valori TTL predefiniti diversi; tuttavia, gli amministratori possono modificare i valori TTL in base ai casi d'uso, alle preferenze o ai requisiti di un'organizzazione.
Ogni volta che un pacchetto passa attraverso un dispositivo di rete, come un router, il router riduce il valore del campo TTL di 1. Ogni passaggio attraverso un dispositivo di rete è noto come "salto". Una volta che il valore TTL raggiunge lo zero, viene inviato un messaggio ICMP al server host da cui ha avuto origine il pacchetto e il pacchetto viene scartato. Gestire la durata di vita dei pacchetti dati impedisce che restino bloccati nei loop di routing. Questo aiuta a ridurre la congestione della rete e migliora il bilanciamento del carico, l'ottimizzazione delle risorse e la distribuzione dei contenuti.
Il DNS TTL indica per quanto tempo un server DNS può servire un record DNS memorizzato nella cache. È come una data di scadenza su un record DNS, che dice al resolver locale per quanto tempo deve conservare il record nella sua cache.
La risoluzione DNS è il processo di conversione di un nome di dominio in un indirizzo IP (Internet Protocol) e di connessione di un utente a un sito web. Implica il recupero delle informazioni archiviate nei record DNS da diversi server DNS e inizia con il resolver DNS ricorsivo o locale. Un provider di servizi Internet (ISP) spesso fornisce e gestisce resolver ricorsivi.
Quando un utente inserisce un nome di dominio in un browser web (avvia una query DNS), un resolver ricorsivo interroga una serie di server autorevoli per ottenere il record A (record A per gli indirizzi IPv4, record AAAA per gli indirizzi IPv6) che indica l'indirizzo IP di un dominio.
Tuttavia, se il resolver locale dispone già del record necessario per risolvere la query, può connettere l'utente senza continuare con il processo di ricerca del DNS. Questo processo efficiente riduce il carico di query sui server autorevoli e migliora significativamente la velocità con cui un utente è connesso a un sito web. Il valore TTL è definito in secondi e determina per quanto tempo un server di cache locale può gestire un record DNS prima di contattare il server autorevole per ricevere una copia del record corrente.
La maggior parte degli indirizzi IP sono dinamici e cambiano nel tempo, il che significa che le informazioni conservate dai record DNS devono essere aggiornate per rispecchiare questi cambiamenti. Le impostazioni TTL agevolano questo processo, garantendo che i record vengano ritirati e aggiornati a intervalli appropriati.
Valori TTL più brevi rappresentano una scelta strategica per i siti web che aggiornano costantemente i propri contenuti. Questi valori TTL bassi aiutano a garantire che i record memorizzati nella cache sui server rimangano aggiornati, e che le modifiche ai record vengano propagate quasi in tempo reale. D'altra parte, i valori TTL più lunghi vengono utilizzati per i record DNS che cambiano meno frequentemente, come i record TXT (che contengono informazioni relative alla configurazione e alla proprietà di un dominio) e i record MX (che indirizzano le email a un server di posta elettronica).
I valori TTL influiscono sul volume delle query connesso al name server autorevole. Se una cache DNS conserva un record troppo a lungo, la propagazione delle modifiche ad esso apportate richiede più tempo, rallentando potenzialmente la ricerca di un utente o generando un messaggio di errore. Se i valori TTL sono inutilmente bassi, le organizzazioni corrono il rischio di sovraccaricare i server con query. Le soluzioni DNS gestite possono essere utilizzate per garantire la massima operatività, un'osservabilità semplificata e tempi di risposta e propagazione rapidi.
SOA TTL
Nella parte superiore di ogni zona DNS, all'inizio dell'autorità (SOA), ci sono cinque valori TTL che svolgono una funzione più importante nel DNS. A meno che non si abbia un'esigenza specifica, un caso piuttosto raro, il consiglio è di non modificare questi TTL.
SOA TTL: l'intervallo in cui il record SOA viene aggiornato.
Refresh TTL: l'intervallo in cui i server secondari (DNS secondario) vengono impostati per aggiornare il file della zona primaria dal server primario.
Retry TTL: la frequenza con cui un server secondario tenterà nuovamente di aggiornare il file della zona primaria se l'aggiornamento iniziale non è riuscito.
Expiry TTL: se l'aggiornamento e il nuovo tentativo non vanno a buon fine più volte, questo è il periodo di tempo dopo il quale il server primario è considerato non più attivo e non più autorevole per la zona specificata.
NX TTL: se una richiesta di dominio esita in una query inesistente (NXDOMAIN), questo è il tempo osservato dal recursore per restituire la risposta NXDOMAIN.
Una content delivery network (CDN) è una rete di server situati in aree geograficamente disperse che consente performance web più rapide distribuendo i contenuti agli utenti dal server a loro più prossimo. Le reti CDN usano il valore time-to-live (TTL) per determinare per quanto tempo il contenuto viene archiviato nei server perimetrali.
Una volta scaduto il TTL, il contenuto viene aggiornato dal server di origine. Se calibrato correttamente, il TTL aiuta a fornire contenuti all'utente senza propagare le richieste al server di origine. Questo velocizza la distribuzione dei contenuti, riducendo al contempo i requisiti di larghezza di banda del server di origine.
Le utilità di rete informatica come ping e traceroute utilizzano il TTL per connettersi a un host o tracciare un percorso di «salti» verso di esso. Il ping viene utilizzato per verificare che un host si trovi su una rete, mentre traceroute aiuta a tracciare il percorso di un pacchetto attraverso Internet da dispositivi di rete, come computer e router, fino a una destinazione.
Traceroute offre visibilità su ogni "salto" che un pacchetto di dati compie attraverso una rete. Un flusso di pacchetti viene inviato verso una destinazione con valori TTL sequenzialmente più alti. Immaginiamo che i pacchetti abbiano valori TTL di 1, 2, 3 e così via.
Ad ogni fermata, uno dei pacchetti raggiunge la sua destinazione finale, come definito dal TTL. Quando questo avviene, il pacchetto viene scartato e un messaggio ICMP viene inviato al mittente. Il tempo impiegato per la restituzione del messaggio ICMP viene utilizzato per tracciare un percorso dall'host di origine alla destinazione e determinare il tempo necessario per spostarsi tra ogni salto successivo in una rete.
TTL viene utilizzato per impostare i criteri per l'eliminazione automatica dei record di database scaduti. Come in altri casi d'uso, il TTL definisce la quantità di tempo in cui i dati possono "vivere" su un database. In questo caso, il TTL è definito in secondi.
Quando viene raggiunto un valore di timeout per i record di dati, questi ultimi non possono più essere recuperati e non verranno visualizzati nelle statistiche del database. Questa scadenza, in aggiunta all'eliminazione automatica, consentono di ridurre i costi di archiviazione, ridurre le dimensioni delle tabelle, aumentando così le prestazioni delle query, e consentire alle organizzazioni di rispettare meglio le normative sui tempi di conservazione dei dati.
Il TTL aiuta i server CDN e DNS a fornire informazioni agli utenti finali in modo più efficiente. L'impostazione di valori TTL appropriati consente di trovare un equilibrio tra l'assicurarsi che gli utenti ricevano la versione più aggiornata della risorsa richiesta, e il non sovraccaricare inutilmente i server o causare una latenza eccessiva.
Nelle reti CDN, gli utenti sono connessi al server fisicamente più vicino per la ricezione di contenuti aggiornati, riducendo così la latenza di recapito (poiché le richieste vengono soddisfatte dal server più vicino) e le richieste al server di origine. Nel DNS, il TTL consente ai resolver ricorsivi di restituire le risposte memorizzate nella cache quando appropriato, riducendo il tempo di caricamento e le query ai server autorevoli e ricevendo prontamente gli aggiornamenti di propagazione quando i record vengono modificati.
La gestione della durata delle informazioni e dei pacchetti di dati memorizzati nella cache aiuta le organizzazioni a fare un uso più efficiente delle risorse dell'infrastruttura di rete come server DNS, server edge CDN e router. Il TTL viene utilizzato per distribuire il traffico di rete e assicurarsi che le risorse di rete non siano sovraccaricate. Inoltre, impedisce ai pacchetti di rimbalzare tra router a tempo indeterminato. Queste misure contribuiscono a migliorare le prestazioni della rete.
L'eliminazione dei pacchetti di dati scaduti migliora la sicurezza della rete e riduce la minaccia di violazioni dei dati. I pacchetti scaduti che non vengono eliminati potrebbero contenere protocolli di sicurezza obsoleti. L'aggiornamento delle cache e la riconvalida dei pacchetti forniscono ai server e alle reti le informazioni di sicurezza più recenti.
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Risorse
Impara a conoscere il Domain Name System (DNS), il componente del protocollo standard di internet responsabile della conversione dei nomi di dominio negli indirizzi di Internet Protocol (IP) che i computer utilizzano per identificarsi a vicenda sulla rete.
Approfondisci le tue conoscenze sul bilanciamento del carico, ovvero il processo di distribuzione efficiente del traffico di rete tra più server per ottimizzare la disponibilità delle applicazioni e garantire un’esperienza positiva agli utenti finali.
Scopri cosa è la latenza, e quale è il suo impatto sulle prestazioni della rete e sull’esperienza dell’utente.
La propagazione DNS si riferisce al tempo necessario ai server DNS per propagare le modifiche a un record DNS in Internet.
Impara a conoscere i record CNAME, che fungono da alias all’interno del DNS (Domain Name System), reindirizzando un nome di dominio a un altro.
Impara a conoscere i server DNS, che traducono i nomi di dominio dei siti web che gli utenti cercano nei browser nei corrispondenti indirizzi IP numerici.