06.12.2024

Какво представлява DNS и йерархията на DNS?

DNS (Domain Name System) е йерархична и децентрализирана система за именуване на компютри, услуги или други ресурси, свързани към интернет или частна мрежа. Тя превежда четими от човека имена на домейни като www.example.com в IP адреси като 192.0.2.1, които компютрите използват, за да се идентифицират един друг в мрежата. DNS действа като телефонен указател на интернет, като помага на потребителите да имат достъп до уебсайтове и услуги, използвайки имена на домейни, вместо да помнят цифрови IP адреси.

Основни функции на DNS

Разпознаване на имена: Превръща имената на домейни в IP адреси, за да могат уеб браузърите да зареждат интернет ресурси.
Маршрутизиране на електронна поща: Използва DNS записи като MX (Mail Exchange) записи за насочване на имейли към правилните пощенски сървъри.
Разпределение на натоварването: Използва CNAME и SRV записи за балансиране на натоварването и разпределяне на трафика към различни сървъри.
Откриване на услуги: Помага на приложенията да намират услуги като уеб сървъри и сървъри за електронна поща въз основа на DNS записи.

Как работи DNS

Когато въведете URL адрес в уеб браузър, системата DNS преминава през няколко стъпки, за да преобразува името на домейна в IP адрес:

Иницииране на заявка: Потребителят въвежда име на домейн (напр. www.example.com) в уеб браузъра.
Рекурсивна заявка: Запитването се изпраща до рекурсивен DNS резолвер, често предоставен от вашия доставчик на интернет услуги или зададен ръчно (напр. Google Public DNS).
Йерархия на DNS: Рекурсивният резолвер прави запитване към йерархията на DNS, като започва от кореновите сървъри, след това TLD (Top-Level Domain) сървърите и накрая авторитетните сървъри за имена, докато намери IP адреса на заявения домейн.
Кеширане: Разрешеният IP адрес се кешира от резолвера и евентуално от браузъра на потребителя, за да се ускорят бъдещите заявки.

Йерархия на DNS: Структура и компоненти

DNS е организиран в йерархична дървовидна структура с различни нива, всяко от които играе специфична роля в превода на имена на домейни в IP адреси. Ето разбивка на йерархията на DNS:

1. Коренно ниво (коренни DNS сървъри)

Описание: Коренното ниво е върхът на йерархията на DNS. Представя се като точка (.) и съдържа информация за домейните от първо ниво (TLD).
Коренни DNS сървъри: Съществуват 13 комплекта коренови сървъри, обозначени с букви (напр. A-root, B-root, C-root), които се управляват от различни организации по света. Тези сървъри не съдържат IP адресите на уебсайтовете, а насочват заявките към съответните сървъри на TLD.
Функция: Когато DNS резолверът не може да намери IP адрес в кеша си, той отправя запитване към кореновите DNS сървъри. Коренните сървъри отговарят с адреса на съответния TLD сървър за домейна (напр. .com, .org).

2. Ниво на домейна от най-високо ниво (TLD)

Описание: TLD са второто ниво в йерархията на DNS и категоризират домейните въз основа на техния суфикс (напр. .com, .net, .org, .uk, .de). Сървърите на ДПН съхраняват информация за домейните в рамките на конкретния ДПН.
Видове TLD:
- gTLD (Generic Top-Level Domains): Включват .com, .org, .net, .edu и по-нови ДПН като .app или .tech.
- ccTLD (домейни от първо ниво с код на държавата): Представляват държави или региони, като например .uk (Обединеното кралство), .us (Съединените щати) или .jp (Япония).
Функция: TLD сървърите насочват DNS резолвера към авторитетните сървъри за имена, отговарящи за името на домейна (например example.com).

3. Домейни от второ ниво (SLD) и поддомейни

Описание: Домейнът от второ ниво (ДВН) е частта от името на домейна, която се появява непосредствено вляво от ДВН (напр. example в example.com). SLD често се управляват от организации или физически лица, които ги регистрират.
Поддомейни: Поддомейните са префикси, добавени към домейн от второ ниво (напр. www в www.example.com или blog.example.com). Поддомейните позволяват организирането на различни раздели на даден уебсайт или услуга.
Функция: Домейните от второ ниво и техните поддомейни сочат към авторитетни сървъри за имена, които притежават конкретния IP адрес или други DNS записи за даден домейн.

4. Авторитетни DNS сървъри

Описание: Авторитетните DNS сървъри са крайната спирка в процеса на DNS заявка. Те предоставят окончателни отговори на запитвания за имена на домейни, като съхраняват DNS записи за домейни.
Видове записи:
- Запис A: Съпоставя име на домейн с IPv4 адрес.
- Запис AAAA: Съпоставя име на домейн с IPv6 адрес.
- Запис CNAME: Насочва домейн или поддомейн към друг домейн.
- Запис MX: Посочва пощенски сървъри за маршрутизиране на електронна поща.
- Запис TXT: Съхранява текстова информация за проверка и сигурност (напр. SPF, DKIM).
Функция: Когато рекурсивният DNS резолвер се обърне към авторитетния DNS сървър, той връща съответния IP адрес или други DNS записи за заявения домейн.

5. Рекурсивни DNS резолвери (не са част от йерархията, но са от съществено значение)

Описание: Рекурсивните резолвери отговарят за заявяването на цялата йерархия на DNS от името на клиента. Те често се предоставят от доставчиците на интернет услуги или могат да бъдат настроени на доставчици на DNS от трети страни, като Google DNS (8.8.8.8) или Cloudflare DNS (1.1.1.1).
Функция: Рекурсивният резолвер кешира отговорите, за да ускори бъдещите заявки. Ако IP адресът на даден домейн е кеширан, резолверът може да върне резултата, без да прави повторно запитване към йерархията на DNS.

Пример: Как работи DNS заявката

Да предположим, че потребителят въведе www.example.com в браузъра:

Рекурсивният DNS резолвер проверява дали www.example.com е в кеша му.
Ако не е в кеша, той отправя запитване към един от основните DNS сървъри.
Коренният сървър отговаря с адреса на сървъра на TLD .com.
Резолверът се обръща към сървъра на TLD .com, който отговаря с адреса на авторитетния сървър за имена за example.com.
Резолверът се обръща към авторитетния сървър за имена, който предоставя записа A (IP адрес) за www.example.com.
Резолверът връща IP адреса на браузъра, който след това се свързва с уеб сървъра на този IP адрес.

Заключение

DNS е основна част от интернет, която позволява на потребителите да получават достъп до ресурси, използвайки четими от човека имена на домейни. Разбирането на йерархията на DNS – от кореновите сървъри до авторитетните DNS сървъри – ни помага да разберем как се насочва уеб трафикът и как работят услуги като балансиране на натоварването и възстановяване при отказ. То също така помага при отстраняването на проблеми като неуспешно разрешаване на домейни или неправилни DNS конфигурации.