Qu’est-ce que le DNS et la hiérarchie DNS ?

Le DNS (Domain Name System) est un système de dénomination hiérarchique et décentralisé pour les ordinateurs, les services ou d’autres ressources connectées à l’internet ou à un réseau privé. Il traduit les noms de domaine lisibles par l’homme, tels que www.example.com, en adresses IP, telles que 192.0.2.1, que les ordinateurs utilisent pour s’identifier les uns les autres sur le réseau. Le DNS agit comme l’annuaire téléphonique de l’internet, aidant les utilisateurs à accéder aux sites web et aux services en utilisant des noms de domaine plutôt qu’en se souvenant d’adresses IP numériques.

Principales fonctions du DNS

• Résolution de noms : Convertit les noms de domaine en adresses IP afin que les navigateurs puissent charger les ressources Internet.
• Acheminement du courrier électronique : Utilise les enregistrements DNS comme les enregistrements MX (Mail Exchange) pour acheminer les courriels vers les bons serveurs de messagerie.
• Distribution de la charge : Utilise les enregistrements CNAME et SRV pour équilibrer la charge et distribuer le trafic vers différents serveurs.
• Découverte de services : Aide les applications à trouver des services tels que les serveurs web et les serveurs de messagerie sur la base des entrées DNS.

Fonctionnement du DNS

Lorsque vous tapez une URL dans un navigateur web, le système DNS passe par plusieurs étapes pour résoudre le nom de domaine en une adresse IP :

1. Initiation de la requête : Un utilisateur saisit un nom de domaine (par exemple, www.example.com) dans un navigateur web.
2. Requête récursive : La requête est envoyée à un résolveur DNS récursif, souvent fourni par votre FAI ou configuré manuellement (par exemple, Google Public DNS).
3. Hiérarchie DNS : Le résolveur récursif interroge la hiérarchie DNS, en commençant par les serveurs racine, puis les serveurs TLD (Top-Level Domain), et enfin les serveurs de noms faisant autorité jusqu’à ce qu’il trouve l’adresse IP du domaine demandé.
4. Mise en cache : l’adresse IP résolue est mise en cache par le résolveur et éventuellement par le navigateur de l’utilisateur afin d’accélérer les demandes ultérieures.

Hiérarchie du DNS : Structure et composants

Le DNS est organisé en une structure arborescente hiérarchique à différents niveaux, chacun jouant un rôle spécifique dans la traduction des noms de domaine en adresses IP. Voici un aperçu de la hiérarchie du DNS :

1. Niveau racine (serveurs DNS racine)

• Description : Le niveau racine est le sommet de la hiérarchie DNS. Il est représenté par un point (.) et contient des informations sur les domaines de premier niveau (TLD).
• Serveurs DNS racine : Il existe 13 ensembles de serveurs racine, identifiés par des lettres (par exemple, racine A, racine B, racine C), qui sont gérés par différentes organisations dans le monde. Ces serveurs ne contiennent pas les adresses IP des sites web, mais dirigent les requêtes vers les serveurs TLD correspondants.
• Fonction : Lorsqu’un résolveur DNS ne trouve pas une adresse IP dans son cache, il interroge les serveurs DNS racine. Les serveurs racine répondent en indiquant l’adresse du serveur TLD approprié pour le domaine (par exemple, .com, .org).

2. Niveau du domaine de premier niveau (TLD)

• Description : Les TLD constituent le deuxième niveau de la hiérarchie DNS et classent les domaines en fonction de leur suffixe (par exemple, .com, .net, .org, .uk, .de). Les serveurs de TLD contiennent des informations sur les domaines relevant de leur TLD spécifique.
• Types de TLD :
  • gTLD (domaines génériques de premier niveau) : Comprend .com, .org, .net, .edu, et des TLD plus récents comme .app ou .tech.
  • ccTLD (Country Code Top-Level Domains) : Représente des pays ou des régions, tels que .uk (Royaume-Uni), .us (États-Unis) ou .jp (Japon).
• Fonction : Les serveurs TLD dirigent le résolveur DNS vers les serveurs de noms faisant autorité pour le nom de domaine (par exemple, example.com).

3. Domaine de second niveau (SLD) et sous-domaines

• Description : Le domaine de deuxième niveau (SLD) est la partie d’un nom de domaine qui apparaît directement à gauche du TLD (par exemple, exemple dans exemple.com). Les SLD sont souvent gérés par des organisations ou des particuliers qui les enregistrent.
• Sous-domaines : Les sous-domaines sont des préfixes ajoutés à un domaine de deuxième niveau (par exemple, www dans www.example.com ou blog.example.com). Les sous-domaines permettent d’organiser différentes sections d’un site web ou d’un service.
• Fonction : Les domaines de deuxième niveau et leurs sous-domaines pointent vers les serveurs de noms faisant autorité qui détiennent l’adresse IP spécifique ou d’autres enregistrements DNS pour un domaine.

4. Serveurs DNS faisant autorité

• Description : Les serveurs DNS faisant autorité constituent l’étape finale du processus de requête DNS. Ils fournissent les réponses définitives aux requêtes sur les noms de domaine en stockant les enregistrements DNS pour les domaines.
• Types d’enregistrements :
  • Enregistrement A : Associe un nom de domaine à une adresse IPv4.
  • Enregistrement AAAA : Associe un nom de domaine à une adresse IPv6.
  • Enregistrement CNAME : Dirige un domaine ou un sous-domaine vers un autre domaine.
  • Enregistrement MX : Indique les serveurs de messagerie pour l’acheminement du courrier électronique.
  • Enregistrement TXT : Contient des informations textuelles à des fins de vérification et de sécurité (par exemple, SPF, DKIM).
• Fonction : Lorsque le résolveur DNS récursif interroge le serveur DNS faisant autorité, il renvoie l’adresse IP correspondante ou d’autres enregistrements DNS pour le domaine demandé.

5. Résolveurs DNS récursifs (ne font pas partie de la hiérarchie mais sont essentiels)

• Description : Les résolveurs récursifs sont chargés d’interroger l’ensemble de la hiérarchie DNS pour le compte du client. Ils sont souvent fournis par les FAI ou peuvent être configurés pour des fournisseurs de DNS tiers tels que Google DNS (8.8.8.8) ou Cloudflare DNS (1.1.1.1).
• Fonction : Le résolveur récursif met en cache les réponses afin d’accélérer les demandes ultérieures. Si l’adresse IP d’un domaine est mise en cache, le résolveur peut renvoyer le résultat sans avoir à interroger à nouveau la hiérarchie DNS.

Exemple : Fonctionnement d’une requête DNS

Supposons qu’un utilisateur tape www.example.com dans un navigateur :

1. Le résolveur DNS récursif vérifie si www.example.com se trouve dans son cache.
2. Si ce n’est pas le cas, il interroge l’un des serveurs DNS racine.
3. Le serveur racine répond en indiquant l’adresse du serveur du TLD .com.
4. Le résolveur interroge le serveur du TLD .com, qui répond par l’adresse du serveur de noms faisant autorité pour example.com.
5. Le résolveur interroge le serveur de noms faisant autorité, qui lui fournit l’enregistrement A (adresse IP) pour www.example.com.
6. Le résolveur renvoie l’adresse IP au navigateur, qui se connecte alors au serveur web à cette adresse IP.

Conclusion

Le DNS est un élément fondamental de l’internet, qui permet aux utilisateurs d’accéder à des ressources à l’aide de noms de domaine lisibles par l’homme. Comprendre la hiérarchie DNS – des serveurs racine aux serveurs DNS faisant autorité – nous aide à comprendre comment le trafic web est dirigé et comment des services tels que l’équilibrage de charge et le basculement fonctionnent. Elle facilite également la résolution de problèmes tels que les échecs de résolution de domaine ou les configurations DNS incorrectes.