06.12.2024

¿Qué es el DNS y la jerarquía DNS?

DNS (Domain Name System) es un sistema de nombres jerárquico y descentralizado para ordenadores, servicios u otros recursos conectados a Internet o a una red privada. Traduce nombres de dominio legibles por el ser humano, como www.example.com, en direcciones IP, como 192.0.2.1, que los ordenadores utilizan para identificarse entre sí en la red. El DNS actúa como la guía telefónica de Internet, ayudando a los usuarios a acceder a sitios web y servicios utilizando nombres de dominio en lugar de recordar direcciones IP numéricas.

Funciones clave del DNS

Resolución de nombres: Convierte los nombres de dominio en direcciones IP para que los navegadores web puedan cargar los recursos de Internet.
Enrutamiento de correo electrónico: Utiliza registros DNS como los registros MX (Mail Exchange) para enrutar los correos electrónicos a los servidores de correo correctos.
Distribución de carga: Utiliza registros CNAME y SRV para equilibrar la carga y distribuir el tráfico a diferentes servidores.
Descubrimiento de servicios: Ayuda a las aplicaciones a encontrar servicios como servidores web y servidores de correo electrónico basándose en entradas DNS.

Cómo funciona el DNS

Cuando escribes una URL en un navegador web, el sistema DNS sigue varios pasos para resolver el nombre de dominio en una dirección IP:

Inicio de la consulta: Un usuario introduce un nombre de dominio (por ejemplo, www.example.com) en un navegador web.
Consulta recursiva: La consulta se envía a un resolver DNS recursivo, a menudo proporcionado por su ISP o configurado manualmente (por ejemplo, Google Public DNS).
Jerarquía DNS: El resolutor recursivo consulta la jerarquía DNS, empezando por los servidores raíz, siguiendo por los servidores TLD (dominio de nivel superior) y, por último, los servidores de nombres autoritativos, hasta que encuentra la dirección IP del dominio solicitado.
Almacenamiento en caché: la dirección IP resuelta es almacenada en caché por el resolver y potencialmente por el navegador del usuario para acelerar futuras peticiones.

Jerarquía DNS: Estructura y componentes

El DNS está organizado en una estructura de árbol jerárquica con diferentes niveles, cada uno de los cuales desempeña una función específica en la traducción de nombres de dominio a direcciones IP. He aquí un desglose de la jerarquía DNS:

1. Nivel raíz (servidores DNS raíz)

Descripción: El nivel raíz es la parte superior de la jerarquía DNS. Se representa como un punto (.), y contiene información sobre los dominios de nivel superior (TLD).
Servidores DNS raíz: Existen 13 conjuntos de servidores raíz, identificados por letras (por ejemplo, A-root, B-root, C-root), que son gestionados por diferentes organizaciones en todo el mundo. Estos servidores no contienen las direcciones IP de los sitios web, sino que dirigen las consultas a los servidores TLD correspondientes.
Función: Cuando un resolver DNS no puede encontrar una dirección IP en su caché, consulta a los servidores DNS raíz. Los servidores raíz responden con la dirección del servidor TLD correspondiente al dominio (por ejemplo, .com, .org).

2. Nivel de dominio de primer nivel (TLD)

Descripción: Los TLD son el segundo nivel de la jerarquía DNS y clasifican los dominios en función de su sufijo (por ejemplo, .com, .net, .org, .uk, .de). Los servidores TLD contienen información sobre los dominios bajo su TLD específico.
Tipos de TLD:
- gTLD (Dominios genéricos de primer nivel): Incluye .com, .org, .net, .edu y TLD más recientes como .app o .tech.
- ccTLD (dominios de nivel superior con código de país): Representa países o regiones, como .uk (Reino Unido), .us (Estados Unidos) o .jp (Japón).
Función: Los servidores TLD dirigen la resolución DNS a los servidores de nombres autoritativos responsables del nombre de dominio (por ejemplo, ejemplo.com).

3. Dominio de segundo nivel (SLD) y subdominios

Descripción: El dominio de segundo nivel (SLD) es la parte de un nombre de dominio que aparece directamente a la izquierda del TLD (por ejemplo, ejemplo en ejemplo.com). Los SLD suelen ser gestionados por organizaciones o particulares que los registran.
Subdominios: Los subdominios son prefijos que se añaden a un dominio de segundo nivel (por ejemplo, www en www.example.com o blog.example.com). Los subdominios permiten organizar diferentes secciones de un sitio web o servicio.
Función: Los dominios de segundo nivel y sus subdominios apuntan a servidores de nombres autoritativos que poseen la dirección IP específica u otros registros DNS para un dominio.

4. Servidores DNS autorizados

Descripción: Los servidores DNS autorizados son la última parada en el proceso de consulta DNS. Proporcionan las respuestas definitivas a las consultas sobre nombres de dominio almacenando los registros DNS de los dominios.
Tipos de registros:
- Registro A: Asigna un nombre de dominio a una dirección IPv4.
- Registro AAAA: Asigna un nombre de dominio a una dirección IPv6.
- Registro CNAME: Apunta un dominio o subdominio a otro dominio.
- Registro MX: Especifica los servidores de correo para el enrutamiento del correo electrónico.
- Registro TXT: Contiene información de texto para verificación y seguridad (por ejemplo, SPF, DKIM).
Función: Cuando el resolver DNS recursivo consulta al servidor DNS autoritativo, devuelve la dirección IP correspondiente u otros registros DNS para el dominio solicitado.

5. Resolvers DNS recursivos (no forman parte de la jerarquía pero son esenciales)

Descripción: Los resolvers recursivos son responsables de consultar toda la jerarquía DNS en nombre del cliente. A menudo los proporcionan los ISP o pueden configurarse con proveedores de DNS de terceros como Google DNS (8.8.8.8) o Cloudflare DNS (1.1.1.1).
Función: El resolver recursivo almacena en caché las respuestas para acelerar futuras peticiones. Si se almacena en caché la dirección IP de un dominio, el resolver puede devolver el resultado sin volver a consultar la jerarquía DNS.

Ejemplo: Cómo funciona una consulta DNS

Supongamos que un usuario escribe www.example.com en un navegador:

El resolver DNS recursivo comprueba si www.example.com está en su caché.
Si no está en la caché, consulta a uno de los servidores DNS raíz.
El servidor raíz responde con la dirección del servidor TLD .com.
El resolver consulta al servidor TLD .com, que responde con la dirección del servidor de nombres autoritativo para ejemplo.com.
El resolver consulta al servidor de nombres autoritativo, que proporciona el registro A (dirección IP) para www.example.com.
El resolver devuelve la dirección IP al navegador, que se conecta al servidor web en esa dirección IP.

Conclusión

El DNS es una parte fundamental de Internet, que permite a los usuarios acceder a recursos utilizando nombres de dominio legibles por humanos. Comprender la jerarquía DNS -desde los servidores raíz hasta los servidores DNS autoritativos- nos ayuda a entender cómo se dirige el tráfico web y cómo funcionan servicios como el equilibrio de carga y la conmutación por error. También ayuda a solucionar problemas como fallos en la resolución de dominios o configuraciones DNS incorrectas.