DNS measurements in space and time

Défense de mémoire - Olivier GAUTIER

Résumé

Ce mémoire étudie la diversité géographique et la stabilité temporelle des réponses Domain Name System (DNS) à grande échelle, au travers de mesures actives distribuées via la plateforme RIPE Atlas. Une campagne de 127 jours a permis de collecter plus de 4 millions de résultats pour 250 domaines populaires issus de la liste Tranco, depuis 185 pays répartis sur six continents.

Les résultats montrent que la majorité des domaines populaires retournent des réponses DNS géographiquement différenciées, témoignant d’un routage Content Delivery Network (CDN) largement déployé à l’échelle mondiale. Les réponses se caractérisent par une forte instabilité temporelle, avec un taux de changement journalier d’environ 38 %, remarquablement stable à toutes les échelles de temps mesurées. L’analyse du biais de la plateforme RIPE Atlas montre que la surreprésentation des sondes européennes et nord-américaines n’affecte pas significativement la détection de diversité, bien que la densité de sondes par pays influence la richesse des observations. Enfin, le choix du résolveur public utilisé influence significativement les réponses obtenues pour plus de la moitié des domaines mesurés, confirmant le rôle déterminant de l’infrastructure de résolution dans l’orientation des clients vers les serveurs CDN.

 

Abstract

This thesis investigates the geographic diversity and temporal stability of DNS responses at scale, through active distributed measurements via the RIPE Atlas platform. A 127-day campaign collected over 4 million results for 250 popular domains from the Tranco list, across 185 countries spanning six continents.

The results show that the majority of popular domains return geographically differentiated DNS responses, reflecting the widespread deployment of CDN geographic routing. Responses are characterised by high temporal instability, with a daily change rate of approximately 38%, remarkably consistent across all measured time scales. Analysis of RIPE Atlas platform bias shows that the over-representation of European and North American probes does not significantly affect diversity detection, although within-country probe density does influence the richness of observations. Finally, the choice of public resolver significantly affects the responses obtained for more than half of the measured domains, confirming the determining role of resolver infrastructure in directing clients to CDN edge servers.

Contact : Sara Medugno - sara.medugno@unamur.be
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