днс сервер что делает
Как работает DNS
В предыдущих статьях мы рассказали, как придумали доменные имена и кто контролирует их работу. Сегодня узнаем, как браузер понимает, где находится сайт, когда мы вводим в адресной строке домен.
Из статьи вы узнаете:
Что такое DNS
DNS — это технология, которая помогает браузеру найти правильный сайт по доменному имени.
Вы уже знаете, что компьютеры находят друг друга в интернете по IP-адресам. Чтобы подключиться к серверу с конкретным сайтом, нужно знать его IP-адрес. Похожим образом устроена мобильная связь: чтобы позвонить конкретному человеку, нужно знать его номер.
Людям неудобно использовать длинные комбинации цифр, поэтому IP-адреса придумали связывать с понятными текстовыми именами — доменами. Всё-таки запомнить google.com проще, чем 216.58.209.14.
По такой же логике мы сохраняем важные номера в контакты смартфона. Только в случае с доменами, ничего сохранять не нужно. Мы просто вводим в адресной строке домен, а браузер сам находит IP-адрес нужного сервера и открывает сайт.
ВИДЕО ПО ТЕМЕ:
Прочитать статью — хорошо, а прочитать статью
и посмотреть видео — еще лучше!
Смотрите наше видео о том, что такое домен и IP-адрес сайта
Как это работало раньше
В первые годы интернета доменам присваивали IP-адреса вручную. Их записывали в текстовый файл hosts.txt в таком формате:
216.58.209.14 google.com
По сути это и был список контактов, как в смартфоне. Когда пользователь вводил в адресной строке домен, браузер проверял файл и брал из него IP-адрес.
Главным файлом управлял Стэнфордский исследовательский институт. Чтобы добавить в список новый сайт, нужно было звонить в институт по телефону. После этого все компьютеры в сети должны были скачать обновлённый файл.
Со временем такой подход стал отнимать много времени, так как требовалось вносить всё больше и больше данных, и технологию решили усовершенствовать. Новую систему придумали Пол Мокапетрис и Джон Постел в 1984 и назвали её DNS-протокол. Аббревиатура означала Domain Name System, по-русски — Система доменных имён.
1212 доменных зон для любых проектов!
.com .com.ua .info .online .in.ua .net .kiev.ua .site .pl .ORG .pro .ru .org.ua .eu
Что такое DNS-сервер
Настройки каждого домена в интернете хранятся в текстовых файлах на DNS-серверах.
DNS-сервер — это специальный компьютер, который хранит IP-адреса сайтов. Основные функции сервера DNS — выдавать браузеру адрес сайта по доменному имени и кэшировать DNS-записи домена. То есть сервер DNS простыми словами — это всё та же «книга контактов», тот же файл hosts.txt, только больших масштабов.
Когда вы открываете в браузере сайт, в поиске IP-адреса домена обычно участвуют несколько DNS-серверов:
Локальный DNS-сервер вашего интернет-провайдера. Браузеры используют DNS-сервер провайдера, чтобы с его помощью узнать IP-адрес сервера, где находится сайт. Для этого в каждом браузере есть специальная программа — DNS-клиент. Вместо серверов вашего провайдера может быть любой другой публичный DNS-сервер, если вы укажете его в сетевых настройках. Например, вместо DNS-серверов интернет-провайдера можно использовать публичные серверы DNS от Google.
DNS-сервер верхнего уровня. DNS-серверы верхнего уровня содержат информацию о DNS-зоне и называются корневыми. Они выдают по запросу DNS-серверы доменов первого уровня, например, COM, UA, ORG, NET, ONLINE. Корневыми серверами управляют разные организации. Впервые такие DNS-серверы появились в Северной Америке, но со временем их количество росло и они появлялись в других странах. Сейчас есть 13 основных DNS-серверов верхнего уровня и множество реплик.
DNS-сервер, который отвечает за домен и где хранятся записи доменного имени. Адреса DNS-серверов владельцу домена обычно приходится указывать вручную — их присылает хостинг-провайдер. Например, наши публичные DNS-серверы — dns1.hostiq.ua и dns2.hostiq.ua.
Как браузер находит IP-адрес домена
Разберёмся пошагово, как браузер понимает, где находится сайт, когда мы вводим в адресной строке домен:
Шаг 1 Вы вводите в адресной строке доменное имя, например, google.com. Сначала браузер проверяет файл hosts.txt на компьютере. Если там не оказывается нужного IP-адреса, он обращается к локальному DNS-серверу вашего интернет-провайдера. Его IP-адрес браузер находит в настройках подключения к интернету.
Шаг 3 Локальный DNS-сервер получает IP-адрес одного из этих DNS-серверов и задаёт тот же вопрос ему. Этот DNS-сервер тоже не знает IP-адрес Гугла, но знает IP-адреса DNS-серверов, которые использует google.com.
Шаг 4 Локальный DNS-сервер получает IP-адрес одного из этих DNS-серверов и обращается к нему. Этот DNS-сервер знает нужный IP-адрес и отправляет его локальному DNS-серверу.
Шаг 5 Локальный DNS-сервер получает нужный IP-адрес и отправляет его браузеру.
Что такое DNS-сервер простыми словами
Вы когда-нибудь задавались вопросом, как браузер понимает, какую именно страницу открыть, когда вы вводите в строку адрес сайта? На самом деле, это глубокий вопрос, решать который стоит не непосредственно с перехода на сайты, а со связи компьютеров между собой.
В 70-х — 90-х годах 20 века существовала сеть под названием ARPANET. Это была попытка объединить множество компьютеров министерством обороны США для возможности передачи информации во время войны. Важность такого подхода заключалась в быстрой передаче информации на дальние расстояния. Впоследствии принципы работы ARPANET легли в основу современного интернета.
Изначально вся сеть объединяла компьютеры в четырёх различных институтах США:
Учёные этих институтов быстро пришли к единому мнению, что передавать друг другу информацию об исследованиях удобнее при помощи новой сети. Для этого было достаточно знать идентификатор того компьютера, на который передаётся сообщение. Сейчас такие идентификаторы называются IP-адресами. У каждого устройства в интернете есть такой идентификатор и именно по нему обращаются устройства друг к другу.
В самом начале компьютеров, подключённых к сети, было несколько десятков, и их идентификаторы было легко запомнить. Можно было записать эти адреса в блокнот и использовать его так же, как и телефонные книги.
Время шло, и уже к середине 80-х годов вместо нескольких десятков компьютеров сеть стала насчитывать несколько тысяч. И каждый из них имел уникальный идентификатор, который становилось всё сложнее учитывать вручную или запоминать. Необходима была система, которая позволит очеловечить имена компьютеров и хранить все адреса в одном месте, чтобы каждый компьютер в сети имел один и тот же набор всех идентификаторов.
Файл hosts — как первый шаг к созданию DNS
Для решения задачи разработчики решили использовать словарь, который связывал уникальное имя и IP-адрес каждого компьютера в сети. Таким словарём стал файл hosts.txt, который и отвечал за привязку IP-адреса к имени компьютера. Файл лежал на сервере Стэнфордского исследовательского института, и пользователи сети регулярно вручную скачивали этот файл на свои компьютеры, чтобы сохранять актуальность словаря, ведь новые компьютеры появлялись в сети почти каждый день.
Выглядел hosts.txt тогда (да и сейчас) таким образом:
При наличии такого файла на компьютере пользователя для связи с компьютером Майка, можно было не запоминать цифры, а использовать понятное латинское имя «MIKE-STRATE-PC».
Посмотрим, как выглядит файл и попробуем добавить туда новое имя, чтобы подключиться к компьютеру с использованием данного имени. Для этого отредактируем файл hosts. Вы можете найти его на своём компьютере по следующему адресу:
Компьютеру с IP-адресом 192.168.10.36, который находится внутри локальной сети мы указали имя «MIKE-STRATE-PC». После чего можно воспользоваться командой ping, которая пошлёт специальный запрос на компьютер Майка и будет ждать от него ответа. Похоже на то, как вы стучитесь в дверь или звоните в звонок, чтобы узнать, «есть ли кто дома?» Такой запрос можно послать на любой компьютер.
По мере развития сети и «обрастания» её новыми клиентами, такой способ становился неудобным. Всем пользователям компьютеров было необходимо всё чаще скачивать свежую версию файла с сервера Стэнфордского исследовательского института, который обновлялся вручную несколько раз в неделю. Для добавлений же новых версий было необходимо связываться с институтом и просить их внести в файл новые значения.
В 1984 году Пол Мокапетрис (Paul Mockapetris) описал новую систему под названием DNS (Domain Name System / Система доменных имён), которая была призвана автоматизировать процессы соотнесения IP-адресов и имён компьютеров, а также процессы обновления имён у пользователей без необходимости ручного скачивания файла со стороннего сервера.
Работа DNS в сети интернет
В настоящее время интернет окружает нас повсюду — мы используем его в мобильных и настольных устройствах. Системы видеонаблюдения и даже чайники взаимодействуют друг с другом с помощью интернета, и для корректной связи с ними нужна система, с помощью которой пользователи смогут одним запросом в адресной строке подключиться к нужному сервису. Всё это ложится на плечи системы DNS, которая внутри себя хранит намного больше информации, чем просто IP-адрес и название устройств. Записи в DNS также отвечают за корректную отправку электронных писем, связывают друг с другом разные домены и доменные зоны.
DNS является распределённой системой, а значит она имеет множество узлов, каждый из которых ответственен за свою зону. Такое возможно благодаря тому, что сама по себе структура DNS является иерархической, то есть выделяет зоны ответственности, где каждый родитель знает о расположении своего дочернего сервера, и знает зону его ответственности.
Рассмотрим работу DNS и её составных частей поближе.
Терминология
Основными компонентами DNS являются:
Домен (доменное имя) — символьное имя для обозначения сервера в сети интернет. Доменные имена являются иерархической структурой, в которой каждый уровень отделяется точкой. Основными уровнями являются:
Корневой DNS-сервер — система, знающая расположение (IP-адреса) DNS-серверов доменов верхнего уровня.
Ресурсная запись — единица информации DNS-сервера. Каждая ресурсная запись имеет несколько полей:
Подключение
Необходимо понимать, что доменное имя — это всего лишь абстракция для людей. Сам компьютер и приложения (например, браузер) обращается к сервисам внутри сети интернет только по IP-адресам.
Возможны два варианта событий:
Так как домен является иерархической структурой, и все DNS-сервера знают IP-адреса корневых DNS-серверов, то к ним и происходит запрос на получение IP-адреса домена.
В соответствии со своей зоной ответственности DNS-сервер домена верхнего уровня возвращает IP-адрес DNS-сервера домена hexlet, на который посылается запрос на получение IP-адреса поддомена ru.
DNS-сервер возвращает IP-адреса поддомена ru, после чего DNS-сервер нашего провайдера возвращает полученный адрес на наш компьютер, который уже может обратиться к домену ru.hexlet.io по его IP-адресу.
Рекурсия в DNS
Можно заметить, что оба описанных выше варианта сильно различаются: в первом случае мы просто послали запрос и получили ответ, а во втором — возникла необходимость идти от самого корневого домена в процессе поиска нужной нам записи. Такой процесс является рекурсивным, потому что ближайший DNS-сервер непрерывно посылает запросы к другим DNS-серверам до тех пор, пока не получит необходимые ресурсные записи. Данный процесс можно визуализировать следующим образом:
При запросах 1 и 2 ближайший сервер будет получать информацию о местонахождении DNS-серверов, которые входят в зону ответственности того сервера, на который был послан запрос. При запросе 3 будут получены необходимые ресурсные записи домена hexlet и его поддоменов.
Рекурсивный поиск — это достаточно долгая операция, которая к тому же сильно нагружает сеть и сами DNS-сервера. Именно для того, чтобы избавиться от рекурсии каждый DNS-сервер кеширует информацию о записях, которые получает, для быстрой отдачи этой информации пользователю.
Как видно, рекурсивный поиск предполагает нахождение конечного ответа на наш запрос путём поиска записи по всем необходимым DNS-серверам, начиная с корневого. В противовес такому способу также существует итеративный запрос, который в отличие от рекурсивного выполняет всего лишь одну итерацию — это запрос ближайшему DNS-серверу, от которого мы можем получить как закешированный ответ, так и данные той зоны, за которую он ответственен. Важно отметить, что итеративный запрос предполагает всего один такой запрос.
Чаще всего в интернете DNS-сервера умеют посылать рекурсивные запросы, потому что в таком случае ответ можно закешировать, что в дальнейшем позволит снизить нагрузку как на сам сервер, так и на другие DNS-сервера. Время, на которое DNS-сервер кеширует информацию, указывается в ресурсной записи DNS, о которой сейчас пойдёт речь.
Ресурсные записи DNS
Современный интернет подразумевает не только получение IP-адреса по доменному имени, но и пересылку электронной почты, подключение дополнительных сервисов аналитики к сайту, настройку защищённого протокола HTTPS. Это чаще всего делается с помощью ресурсных записей DNS.
Рассмотрим, какие ресурсные записи используются, и на что они указывают. Основными ресурсными записями DNS являются:
A-запись — одна из самых важных записей. Именно эта запись указывает на IP-адрес сервера, который привязан к доменному имени.
MX-запись — указывает на сервер, который будет использован при отсылке доменной электронной почты.
NS-запись — указывает на DNS-сервер домена.
CNAME-запись — позволяет одному из поддоменов дублировать DNS-записи своего родителя. Делается это для того, чтобы перенаправить запрос с одного домена на другой (чаще всего для перенаправления домена с поддоменом www на домен без такого поддомена).
TXT-запись — в этой записи хранится текстовая информация о домене. Часто используется для подтверждения прав на владение доменом, посредством добавления определённой строки, которую присылает нам интернет-сервис.
Ресурсные записи почти всегда одинаковые, но для некоторых записей могут появляться другие поля, например в MX-записях также присутствует значение приоритета. В основном ресурсные записи имеют следующую структуру:
Имя записи — указывается домен, которому принадлежит данная ресурсная запись.
TTL (time to live / время жизни) — время в секундах, на которое будет закешировано значение ресурсной записи. Это необходимо для разгрузки DNS-серверов. Благодаря кешированию и возможна ситуация, что ближайший DNS-сервер знает IP-адрес запрашиваемого домена.
Класс — предполагалось, что DNS может работать не только в сети интернет, поэтому в записи указывается и её класс. На сегодняшний день поддерживается только одно значение — IN (Internet).
Тип — указывает тип ресурсной записи, основные из которых были разобраны выше.
Значение — непосредственно значение ресурсной записи. В зависимости от типа ресурсной записи значения могут быть представлены в разном виде.
Посмотрим, в каком виде эти записи хранятся на DNS-серверах на примере домена ya.ru. Для этого воспользуемся утилитой dig, которая получает все доступные ресурсные DNS-записи от DNS-сервера и выводит их пользователю.
Утилита dig является DNS-клиентом и входит в состав одного из самых распространённых DNS-серверов BIND.
Пример реальных записей DNS
Не пугайтесь такого длинного вывода. Уже сейчас можно понять почти всё, что тут указано. Разберём вывод каждой секции более детально.
Вывод состоит из нескольких частей:
Шапка запроса
Здесь указывается проставленные флаги нашего запроса, количество запросов и ответов, а также другая служебная информация.
Секция запроса
В секции запроса указывается домен, к которому происходит обращение, класс записи и те записи, которые мы хотим получить. ANY указывает на то, что нужно вывести все доступные ресурсные записи, но если вы хотите поэкспериментировать с утилитой сами, то можете с помощью специального ключа получить вывод только конкретных записей, которые интересуют в настоящий момент.
Секция ответа
Секция ответа достаточно большая, поэтому для удобства разобьём её по типам ресурсных записей.
Как запись A, так и AAAA-запись указывают на IP-адрес, который привязан к нашему домену. A-запись указывает IP в формате IPv4, а запись AAAA — в формате IPv6.
MX-запись также имеет параметр приоритета. Так как серверов для отправки почты может быть несколько, то и записей может быть много, поэтому для определения основного сервера указывается приоритет записи. Чем меньше число, тем выше приоритет.
Запись SOA (Start of Authority) указывает на несколько различных параметров:
Бывают и некоторые более специфичные ресурсные записи, о которых здесь не было речи, но это не значит, что они бесполезны. Полный перечень таких записей всегда можно найти в документации (например по DNS-серверу BIND).
Выводы
DNS-сервера сейчас составляют основу всего интернета и используются почти в каждом действии пользователя в сети, будь то переход на сайт, отправка электронной почты, работы с интернет-приложением на телефоне и так далее. Поэтому знания о принципах работы DNS-серверов и основных ресурсных записях, благодаря которым и возможно перемещение по сети интернет, являются важными для разработчика.
Что такое DNS простыми словами
Всё о DNS-серверах: что такое DNS, для чего нужны и как работают серверы Domain Name System, – подробно рассмотрим в этой статье.
DNS — что такое и для чего используется
DNS сервера ― что это
Интернет — это бесчисленное количество физических устройств (серверов, компьютеров, планшетов и т.д.), связанных между собой в сеть. Любой сайт в интернете по факту находится на физическом устройстве. Каждое устройство имеет свой уникальный номер — IP-адрес вида 123.123.123.123.
Таким образом, DNS ― это система, которая позволяет браузеру найти запрошенный пользователем сайт по имени домена.
Для чего нужны DNS-серверы
Служба доменных имён работает благодаря DNS-cерверам. Именно эти жизненно важные «программы» хранят таблицы соответствий вида «имя домена» — «IP-адрес». Кроме того, DNS-серверы служат для хранения ресурсных записей доменов. Что это и как работает, мы рассказали в статье Что такое ресурсные записи. В интернете огромное количество DNS-серверов и каждый выполняет свою функцию в общей системе. Служба Domain Name System необходима для того, чтобы мы могли без проблем находить свои любимые сайты, не запоминая вереницы цифр.
Как работают DNS-серверы
Итак, вы вводите название сайта в адресную строку и нажимаете Enter. В те самые секунды, перед тем как сайт отобразится на вашем экране, DNS-серверы работают, не щадя себя. Посмотрим, что делают DNS-серверы. Следите за стрелочками.
DNS переводит имя домена в IP-адрес: как это работает
Где находятся DNS-серверы
Основой DNS-системы являются корневые серверы. Их всего 13. Они принадлежат разным операторам и находятся в Северной Америке. Чтобы повысить устойчивость системы, были созданы копии основных серверов в разных странах. Таким образом, корневых серверов стало 123. Каждой копии присваивается тот же IP DNS-сервера, что и у главного устройства.
Официальная информация о том, где находится и кому принадлежит тот или иной действующий корневой DNS-сервер, публикуется на сайте Ассоциации операторов Корневых серверов DNS.
