Ce este DNS și ierarhia DNS?

DNS (Domain Name System) este un sistem de denumire ierarhic și descentralizat pentru calculatoare, servicii sau alte resurse conectate la internet sau la o rețea privată. Acesta traduce numele de domenii lizibile de către om, precum www.example.com, în adrese IP, precum 192.0.2.1, pe care calculatoarele le utilizează pentru a se identifica reciproc în rețea. DNS acționează ca o agendă telefonică a internetului, ajutând utilizatorii să acceseze site-uri web și servicii folosind nume de domenii în loc să memoreze adrese IP numerice.

Principalele funcții ale DNS

• Rezolvarea numelor: Conversia numelor de domenii în adrese IP, astfel încât browserele web să poată încărca resursele internet.
• Rutare e-mail: Utilizează înregistrări DNS precum înregistrările MX (Mail Exchange) pentru a direcționa e-mailurile către serverele de e-mail corecte.
• Distribuția încărcăturii: Utilizează înregistrările CNAME și SRV pentru echilibrarea sarcinii și distribuirea traficului către diferite servere.
• Descoperirea serviciilor: Ajută aplicațiile să găsească servicii precum servere web și servere de e-mail pe baza înregistrărilor DNS.

Cum funcționează DNS

Atunci când introduceți o adresă URL într-un browser web, sistemul DNS parcurge mai mulți pași pentru a transforma numele de domeniu într-o adresă IP:

1. Inițierea interogării: Un utilizator introduce un nume de domeniu (de exemplu, www.example.com) într-un browser web.
2. Interogare recursivă: Interogarea este trimisă către un rezolvator DNS recursiv, adesea furnizat de ISP sau setat manual (de exemplu, Google Public DNS).
3. Ierarhia DNS: Rezolvatorul recursiv interoghează ierarhia DNS, începând de la serverele rădăcină, apoi serverele TLD (Top-Level Domain) și, în cele din urmă, serverele de nume autoritare, până când găsește adresa IP pentru domeniul solicitat.
4. Caching: Adresa IP rezolvată este stocată în cache de către rezolvator și, eventual, de către browserul utilizatorului pentru a accelera cererile viitoare.

Ierarhia DNS: Structură și componente

DNS este organizat într-o structură ierarhică arborescentă cu diferite niveluri, fiecare jucând un rol specific în traducerea numelor de domeniu în adrese IP. Iată o defalcare a ierarhiei DNS:

1. Nivelul rădăcină (servere DNS rădăcină)

• Descriere: Nivelul rădăcină este vârful ierarhiei DNS. Acesta este reprezentat ca un punct (.) și conține informații despre domeniile de nivel superior (TLD).
• Servere DNS rădăcină: Există 13 seturi de servere rădăcină, identificate prin litere (de exemplu, A-root, B-root, C-root), care sunt gestionate de diferite organizații din întreaga lume. Aceste servere nu conțin adresele IP ale site-urilor web, ci direcționează interogările către serverele TLD relevante.
• Funcție: Atunci când un DNS resolver nu găsește o adresă IP în memoria sa cache, acesta interoghează serverele DNS rădăcină. Serverele rădăcină răspund cu adresa corespunzătoare a serverului TLD pentru domeniul respectiv (de exemplu, .com, .org).

2. Nivelul domeniului de nivel superior (TLD)

• Descriere: TLD-urile reprezintă al doilea nivel al ierarhiei DNS și clasifică domeniile în funcție de sufixul lor (de exemplu, .com, .net, .org, .uk, .de). Serverele TLD dețin informații despre domeniile din cadrul TLD-ului lor specific.
• Tipuri de TLD-uri:
  • gTLD (Generic Top-Level Domains): Include .com, .org, .net, .edu și TLD-uri mai noi precum .app sau .tech.
  • ccTLD (Country Code Top-Level Domains): Reprezintă țări sau regiuni, cum ar fi .uk (Regatul Unit), .us (Statele Unite) sau .jp (Japonia).
• Funcție: Serverele TLD direcționează rezolvatorul DNS către serverele de nume autoritare responsabile pentru numele de domeniu (de exemplu, example.com).

3. Domeniul de nivel doi (SLD) și subdomeniile

• Descriere: Domeniul de al doilea nivel (SLD) este partea unui nume de domeniu care apare direct în stânga TLD-ului (de exemplu, example în example.com). SLD-urile sunt adesea gestionate de organizații sau persoane fizice care le înregistrează.
• Subdomenii: Subdomeniile sunt prefixe adăugate la un domeniu de al doilea nivel (de exemplu, www în www.example.com sau blog.example.com). Subdomeniile permit organizarea diferitelor secțiuni ale unui site web sau ale unui serviciu.
• Funcție: Domeniile de al doilea nivel și subdomeniile acestora indică serverele de nume autoritare care dețin adresa IP specifică sau alte înregistrări DNS pentru un domeniu.

4. Servere DNS autoritare

• Descriere: Serverele DNS autoritare reprezintă oprirea finală în procesul de interogare DNS. Acestea furnizează răspunsurile definitive la interogările privind numele de domenii prin stocarea înregistrărilor DNS pentru domenii.
• Tipuri de înregistrări:
  • Înregistrare A: Mapează un nume de domeniu la o adresă IPv4.
  • Înregistrare AAAA: Trimite un nume de domeniu la o adresă IPv6.
  • Înregistrare CNAME: Trimite un domeniu sau un subdomeniu către un alt domeniu.
  • Înregistrare MX: Specifică serverele de poștă electronică pentru rutarea e-mailurilor.
  • Înregistrare TXT: Conține informații text pentru verificare și securitate (de exemplu, SPF, DKIM).
• Funcție: Atunci când rezolvatorul DNS recursiv interoghează serverul DNS autoritar, acesta returnează adresa IP corespunzătoare sau alte înregistrări DNS pentru domeniul solicitat.

5. Resolvere DNS recursive (nu fac parte din ierarhie, dar sunt esențiale)

• Descriere: Resolverele recursive sunt responsabile pentru interogarea întregii ierarhii DNS în numele clientului. Acestea sunt adesea furnizate de ISP-uri sau pot fi setate la furnizori DNS terți, precum Google DNS (8.8.8.8) sau Cloudflare DNS (1.1.1.1).
• Funcție: Rezolvatorul recursiv pune în cache răspunsurile pentru a accelera cererile viitoare. Dacă adresa IP a unui domeniu este stocată în cache, rezolvatorul poate returna rezultatul fără a interoga din nou ierarhia DNS.

Exemplu: Cum funcționează o interogare DNS

Să presupunem că un utilizator tastează www.example.com într-un browser:

1. Rezolvatorul DNS recursiv verifică dacă www.example.com este în memoria sa cache.
2. Dacă nu este în cache, acesta interoghează unul dintre serverele DNS rădăcină.
3. Serverul rădăcină răspunde cu adresa serverului .com TLD.
4. Rezolvatorul interoghează serverul .com TLD, care răspunde cu adresa serverului de nume autoritativ pentru example.com.
5. Rezolvatorul interoghează serverul de nume autoritar, care furnizează înregistrarea A (adresa IP) pentru www.example.com.
6. Rezolvatorul returnează adresa IP browserului, care se conectează apoi la serverul web la adresa IP respectivă.

Concluzie

DNS este o parte fundamentală a internetului, permițând utilizatorilor să acceseze resurse folosind nume de domenii care pot fi citite de oameni. Înțelegerea ierarhiei DNS – de la serverele rădăcină până la serverele DNS autoritare – ne ajută să apreciem modul în care este direcționat traficul web și cum funcționează servicii precum echilibrarea sarcinii și failover-ul. De asemenea, ajută la depanarea problemelor precum eșecurile de rezoluție a domeniului sau configurațiile DNS incorecte.