Ce este DNS? Tot ce nu știți despre un server DNS

Întâlniți deseori denumirea, prescurtarea, de DNS, dar nu știți la ce se referă? Ați format de-a lungul timpului o listă de curiozități cu privire la acest acronim? Citiți articolul în continuare pentru a afla toate informațiile de care aveți nevoie.

Cuprins

1. Ce este DNS?

Sistemul de nume de domeniu (DNS – “Domain Name System”) este agenda telefonică a Internetului. Oamenii accesează informațiile online prin nume de domeniu, cum ar fi host-age.ro sau yahoo.com. Navigatoarele web interacționează prin adresele IP (Internet Protocol). DNS traduce numele de domenii în adrese IP astfel încât browserele să poată încărca resurse pe Internet.

Fiecare dispozitiv conectat la Internet are o adresă IP unică pe care alte terminale o folosesc pentru a găsi device-ul. Serverele DNS elimină nevoia ca oamenii să memoreze adrese IP, cum ar fi 91.216.156.100 (în IPv4) sau mai multe adrese IP alfanumerice mai complexe, cum ar fi 2400: cb00: 2048: 1 :: c629: d7a2 (în IPv6).

1.1. Cum funcționează DNS?

Procesul de rezoluție DNS implică transformarea unui nume de gazdă (de exemplu – www.google.com) într-o adresă IP prietenoasă cu computerul (cum ar fi 89.38.233.150). O adresă IP este dată fiecărui dispozitiv de pe Internet, iar aceasta este necesară pentru a găsi dispozitivul de internet adecvat, așa cum o adresă de stradă este utilizată pentru a găsi o anumită casă. Când un utilizator dorește să încarce o pagină web, trebuie să apară o traducere între ceea ce scrie în browserul său și adresa prietenoasă necesară pentru a localiza pagina web.

Pentru a înțelege procesul din spatele rezoluției DNS, este important să aflați despre diferitele componente hardware pe care trebuie să le treacă o interogare DNS. Pentru browserul web, căutarea DNS are loc „în culise” și nu necesită nicio interacțiune de la computerul utilizatorului în afară de cererea inițială.

2. Ce este un server DNS și cum se încarcă paginile?

Există 4 servere DNS implicate în încărcarea unei pagini web:

• Recursor DNS – Recursorul poate fi gândit ca un bibliotecar căruia i se cere să meargă să găsească o anumită carte undeva într-o bibliotecă. El este un server conceput pentru a primi întrebări de la mașinile-client prin intermediul aplicațiilor precum browserele web. În mod obișnuit, recurentul este responsabil de efectuarea de solicitări suplimentare pentru a satisface interogarea DNS a clientului.
• Server root – Serverul root este primul pas în traducerea (rezolvarea) numelor de gazdă care pot fi citite de oameni în adresele IP. Poate fi gândit ca un index într-o bibliotecă care indică diferite rafturi de cărți – de obicei servește ca referință la alte locații mai exacte.
• TLD nameserver – Serverul de domeniu de nivel superior (TLD) poate fi gândit ca un raft specific de cărți dintr-o bibliotecă. Acest server de nume este următorul pas în căutarea unei anumite adrese IP și găzduiește ultima porțiune a unui nume de gazdă (În exemplu.com, serverul TLD este „com”).
• Servererver autoritar – Acest “nume de nume final” poate fi gândit ca un dicționar dintr-un raft de cărți, în care un nume specific poate fi tradus în definiția sa. Serverul autorizat de nume este ultima oprire din interogare. Dacă serverul de nume autorizat are acces la înregistrarea solicitată, el va returna adresa IP a numelui de gazdă cerut înapoi Recursorului DNS (bibliotecarului) care a făcut cererea inițială.

2.1. Care este diferența dintre un server DNS autoritar și o rezolvare recursivă DNS?

Ambele concepte se referă la servere (grupuri de servere) care sunt integrate în infrastructura DNS, dar fiecare îndeplinește un rol diferit și trăiește în locații diferite din interiorul conductei unei interogări DNS. Un mod de a gândi diferența este că rezolvarea recursivă este la începutul interogării DNS, iar serverul de nume autorizat este la sfârșit.

Rezolvarea recursivă a DNS

Rezolvarea recursivă este computerul care răspunde la o solicitare recursivă din partea unui client și își face timp pentru a urmări înregistrarea DNS. Face acest lucru analizând o serie de solicitări până când ajunge la serverul de nume DNS autorizat pentru înregistrarea solicitată (sau elimină sau returnează o eroare dacă nu este găsită nicio înregistrare). Din fericire, serverele DNS nu trebuie întotdeauna să facă mai multe solicitări pentru a urmări înregistrările necesare pentru a răspunde unui client. Memorizarea în cache este un proces de persistență a datelor care ajută la scurtcircuitul solicitărilor necesare prin difuzarea înregistrării de resurse solicitate mai devreme în căutarea DNS.

Diagrama de interogare DNS

Pur și simplu, un server DNS autoritar este un server care deține și este responsabil pentru înregistrările de resurse DNS. El este serverul din partea de jos a lanțului de căutare DNS, care va răspunde cu înregistrarea resurselor solicitate, permițând în cele din urmă browserului web să facă solicitarea să ajungă la adresa IP necesară pentru a accesa un site web sau alte resurse web. Un server de nume autoritar poate satisface interogări din propriile date fără a fi nevoie să interogheze o altă sursă, deoarece este sursa finală de adevăr pentru anumite înregistrări DNS.

Merită menționat faptul că, în cazurile în care interogarea este pentru un subdomeniu cum ar fi mail.yahoo.com, un server de nume suplimentar va fi adăugat la secvența de după autorul de nume autorizat, care este responsabil pentru stocarea înregistrării CNAME a subdomeniului.

Există o diferență cheie între multe servicii DNS și cele oferite de Cloudflare. Diferiți rezolutori recursivi DNS, cum ar fi Google DNS, OpenDNS, și furnizorii precum Comcast, mențin instalațiile de date centre ale rezolutorilor recursivi DNS. Aceste servere permit interogări rapide și ușoare prin grupuri optimizate de sistemele computerizate optimizate DNS, dar sunt diferite de numitorii găzduiți de Cloudflare.

Cloudflare menține servere la nivel de infrastructură care sunt responsabile pentru funcționarea Internetului. Un exemplu cheie este rețeaua de server f-root pe care Cloudflare este parțial responsabilă pentru găzduire. F-root este una dintre componentele infrastructurii serverului de nume DNS la nivel de rădăcină, responsabil pentru miliarde de solicitări de internet pe zi.

3. Care sunt pașii căutării unui DNS?

Pentru majoritatea situațiilor, DNS este responsabil de faptul că un nume de domeniu este tradus în adresa IP corespunzătoare.

Adesea, informațiile de căutare DNS vor fi memorate în cache fie local în computerul de interogare, fie de la distanță în infrastructura DNS. În mod normal, există 8 pași într-o căutare DNS. Când informațiile DNS sunt memorate în cache, pașii sunt ignorați din procesul de căutare DNS, ceea ce face mai rapid procesul. Exemplul de mai jos prezintă toate cele 8 etape atunci când nimic nu este memorat în cache:

Cei 8 pași ai unei căutări DNS

1. Un utilizator tastează „example.com” într-un browser web, iar interogarea călătorește pe Internet și este primită de un server recursiv DNS.
2. Rezolvarea interoghează apoi un server root DNS .
3. Serverul-rădăcină răspunde apoi la rezolvator cu adresa unui server DNS de nivel superior (TLD) (cum ar fi .com sau .net), care stochează informațiile pentru domeniile sale. Când cauți exemplu.com, cererea este îndreptată către .LD / TLD.
4. Rezoluția face apoi o solicitare către .LD / TLD.
5. Serverul TLD răspunde apoi cu adresa IP a serverului de nume al domeniului, exemplu.com.
6. În cele din urmă, rezolvarea recursivă trimite o interogare către numele de domeniu.
7. Adresa IP de exemplu.com este apoi returnată rezolvatorului de pe serverul de nume.
8. Rezolvarea DNS răspunde apoi browser-ului web cu adresa IP a domeniului solicitat inițial.

3.1. Ce este rezolvarea DNS?

Rezolvarea DNS este prima oprire în căutarea DNS și este responsabilă pentru tratarea clientului care a făcut cererea inițială. Rezolvatorul pornește succesiunea de interogări care duce în final la o adresă URL tradusă în adresa IP necesară.

Notă: O căutare tipică DNS implică interogări recursive și iterative.

Este important să diferențiezi o interogare DNS recursivă de o rezolvare DNS recursivă. Interogarea se referă la solicitarea făcută la o rezolvare DNS care necesită soluționare. O rezolvare recursivă DNS este computerul care acceptă o interogare recursivă și prelucrează răspunsul făcând cererile necesare.

3.2. Care sunt tipurile de interogări DNS?

Într-o căutare tipică DNS apar trei tipuri de interogări. Prin utilizarea unei combinații ale acestor cereri, un proces optimizat pentru rezoluția DNS poate duce la reducerea distanței parcurse. Într-o situație ideală, datele de înregistrare în cache vor fi disponibile, permițând unui server de nume DNS să returneze o interogare nerecursivă.

3 tipuri de interogări DNS

• Interogare recursivă – Într-o interogare recursivă, un client DNS necesită ca un server DNS (de obicei un rezolutiv recursiv DNS) să răspundă clientului fie cu înregistrarea de resurse solicitată, fie cu un mesaj de eroare dacă rezolvatorul nu poate găsi înregistrarea.
• Interogare iterativă – în această situație, clientul DNS va permite unui server DNS să returneze cel mai bun răspuns pe care îl poate. Dacă serverul DNS solicitat nu are o potrivire pentru numele interogării, acesta va returna o trimitere la un server DNS autorizat pentru un nivel inferior al spațiului de nume de domeniu. Clientul DNS va face apoi o interogare la adresa de trimitere. Acest proces continuă cu servere DNS suplimentare în lanțul de interogare până când apare o eroare sau un interval de timp.
• Interogare nerecursivă – de obicei aceasta se va întâmpla atunci când un client de rezolvare DNS solicită un server DNS pentru o înregistrare la care are acces, deoarece este autorizat pentru înregistrare sau înregistrarea există în memoria cache. De obicei, un server DNS va memora înregistrări DNS pentru a preveni consumul suplimentar de lățime de bandă și suprasolicitarea serverului.

3.3. Ce este cache-ul DNS? Unde apare cache-ul DNS?

Scopul memoriei în cache este stocarea temporară a datelor într-o locație care are ca rezultat îmbunătățirea performanței și fiabilitatea solicitărilor de date. Memorizarea în cache DNS presupune stocarea datelor mai aproape de clientul solicitant, astfel încât interogarea DNS să poată fi rezolvată rapid. Se pot evita interogări mai vechi și suplimentare în jos în lanțul de căutare DNS, îmbunătățind astfel timpul de încărcare și reducând lățimea de bandă /consumul procesorului. Datele DNS pot fi memorate în cache într-o varietate de locații, fiecare dintre acestea stocând înregistrări DNS pentru o perioadă de timp determinată de un timp de viață (TTL).

Memorizarea în cache DNS a browserului

Navigatoarele web moderne sunt proiectate în mod implicit pentru a cache înregistrări DNS pentru un interval de timp stabilit. Scopul aici este evident – cu cât se apropie de cache-ul DNS de browserul web, cu atât mai puține măsuri de procesare trebuie să fie făcute pentru a verifica memoria cache și pentru a face solicitările corecte către o adresă IP. Când se face o solicitare pentru o înregistrare DNS, memoria cache a browserului este prima locație verificată pentru înregistrarea solicitată.

În Google Chrome, poți vedea starea cache-ului DNS accesând chrome: // net-internals / # dns.

Memorizare în cache DNS la nivel de sistem de operare

Rezolvarea DNS la nivel de sistem de operare este a doua și ultima oprire locală înainte ca o interogare DNS să părăsească aparatul. Procesul din sistemul de operare, care este conceput pentru a gestiona această interogare, este de obicei numit „stub rezolver” sau client DNS.

Când rezolvarea recursivă din interiorul ISP primește o interogare DNS, la fel ca toate etapele anterioare, va verifica, de asemenea, dacă traducerea adresată gazdă-adresă IP solicitată este deja stocată în stratul de persistență locală.

Rezoluția recursivă are, de asemenea, funcționalitate suplimentară în funcție de tipurile de înregistrări pe care le are în memoria cache:

Dacă rezolvatorul nu are înregistrări A, dar are înregistrări NS pentru serverele de nume autorizate, va interoga direct serverele de nume, ocolind mai mulți pași în interogarea DNS. Această comandă rapidă previne căutările de la rooter și .com nameservers (în căutarea de exemplu.com) și ajută rezolvarea interogării DNS să se producă mai rapid.

Dacă rezolvatorul nu are înregistrări NS, va trimite o interogare către serverele TLD (.com în cazul nostru), sărind serverul root. În cazul puțin probabil în care rezolvatorul să nu aibă înregistrări îndreptate către serverele TLD, va interoga apoi serverele root.

Concluzionând, articolul este un ghid exhaustiv al funcționării unui DNS – acum vei știi exact ce stă în spatele fiecărei căutări pe Google sau verificări de email. Cu toate acestea, serverele DNS sunt cele ce țin Internetul pe picioare, așa că acordă-le o importanță deosebită.