В этой статье мы объясним, что представляет собой DNS (Domain Name System) и DNS-серверы, как они функционируют, о различиях в DNS-зонах и о местонахождении основных DNS-серверов.
Что такое DNS и DNS-сервер
DNS — это система, которая позволяет переводить доменные имена, удобные для запоминания (например,site.ru), в числовые IP-адреса, такие как 123.456.789.123, которые необходимы для идентификации устройств в сети интернет. Каждое подключенное к интернету устройство имеет уникальный IP-адрес, представляющий собой числовой код.
DNS работает как распределенная база данных, содержащая информацию о соответствии доменных имен и IP-адресов. Когда пользователь вводит доменное имя в адресной строке браузера, этот запрос передается на DNS-сервер, который транслирует его в IP-адрес, позволяющий установить соединение с нужным сервером или ресурсом в интернете.
DNS-сервер — это специализированный компьютер или программное обеспечение, которое хранит и обрабатывает базу данных доменных имен и соответствующих им IP-адресов. Эти серверы выполняют критически важные функции:
- Обработка запросов. DNS-серверы предоставляют IP-адреса для доменных имен по запросу пользователей.
- Кеширование. Хранение данных о недавних запросах для ускорения обработки повторных запросов и снижения нагрузки на сеть.
- Перенаправление. Отправка запросов на другие серверы, если нужная информация отсутствует в локальной базе данных.
DNS-зоны и расположение основных DNS-серверов
DNS-зоны — это сегменты доменного пространства интернета, которые управляются отдельно. Каждая зона отвечает за определенную часть доменных имен, обеспечивая их регистрацию и разрешение в IP-адреса.
Главные DNS-серверы, известные как корневые серверы, распределены по всему миру. Они играют ключевую роль в работе интернета, обрабатывая начальные запросы от локальных DNS-серверов, которые не имеют необходимой информации в своих базах данных. Эти серверы находятся в стратегически важных географических локациях для обеспечения стабильности и безопасности глобальной сети.
Процесс работы DNS-сервера
DNS-серверы функционируют многоэтапно, взаимодействуя с различными элементами системы DNS.
- Инициация запроса через файл hosts. При вводе доменного имени в браузер, начальный поиск происходит через файл hosts на устройстве пользователя. Этот файл содержит данные для связывания IP-адресов с доменными именами и инициирует DNS-запрос для трансформации доменного имени в IP-адрес.
- Проверка кеша на локальном DNS-сервере. Запрос сначала направляется на DNS-сервер, предоставляемый интернет-провайдером или в рамках локальной сети. Этот сервер проверяет свой кеш на наличие актуальной информации по запрошенному домену. Если подходящие данные уже есть и они актуальны, сервер может немедленно ответить, позволяя пользователю быстро перейти на нужный сайт.
- Отправка рекурсивного запроса к другим DNS-серверам. Если данные отсутствуют в кеше или локальный DNS-сервер не имеет полномочий для запрашиваемой зоны, он инициирует рекурсивный запрос. В первую очередь, запрос отправляется к корневым серверам, находящимся на верхнем уровне доменной системы. Затем он передается к TLD-серверам, которые хранят информацию о доменах верхнего уровня. Наконец, запрос достигает авторитативных зон, расположенных на более низком уровне, где хранятся ресурсные записи, содержащие полную информацию о доменных именах.
- Получение и передача ответа. После получения нужной информации, локальный DNS-сервер передает ответ на устройство, инициировавшее запрос. Эта информация также кешируется на DNS-сервере для ускорения будущих запросов. С помощью полученного IP-адреса устройство устанавливает соединение с нужным веб-сервером.
Что представляют собой DNS-зоны
DNS-зона — это сегмент иерархической структуры доменных имен, который выступает в роли логической области управления. В ней хранятся данные о связях доменных имен и их ресурсных записях. Обычно такая информация размещается на DNS-сервере.
Каждая DNS-зона включает в себя ресурсные записи для конкретного доменного пространства, охватывая как основной домен (например, example.com), так и любые связанные поддомены (как subdomain.example.com). DNS-зоны обеспечивают гибкость и масштабируемость в управлении доменными именами, позволяя организациям устанавливать отдельные зоны для различных отделов или сервисов, что упрощает администрирование DNS-инфраструктуры.
Типы записей в DNS-зонах
Ресурсные записи предоставляют информацию DNS-серверам о том, с какими доменными именами они работают, и выполняют различные функции:
- A (Address Record). Связывает доменное имя с IPv4-адресом.
- AAAA (IPv6 Address Record). Связывает доменное имя с IPv6-адресом.
- IPv4 и IPv6. Протоколы интернета, которые позволяют устройствам в сети обмениваться данными.
- CNAME (Canonical Name Record). Используется для создания альтернативного доменного имени или поддомена и перенаправления на другой домен.
- MX (Mail Exchange Record). Определяет почтовые серверы для домена.
- NS (Name Server Record). Указывает на DNS-серверы, которые обслуживают данную DNS-зону.
- TXT (Text Record). Хранит текст для различных целей.
- SPF (Sender Policy Framework). Используется для аутентификации отправляемых электронных писем.
- PTR (Pointer Record). Применяется для обратного разрешения IP-адресов в доменные имена.
- SOA (Start of Authority Record). Содержит основные сведения о DNS-зоне, включая имя главного DNS-сервера, контактный адрес администратора и другие важные данные.
Местоположение главных DNS-серверов
В мире распределены 13 корневых DNS-серверов, которые управляют вершиной иерархии доменных имен, обозначаемой как зона «.». Эти корневые серверы размещены в различных географических регионах для обеспечения надежности и скорости доступа. Они дублированы на разные серверы, общее количество копий которых достигает 123.
Распределение корневых DNS-серверов по географическим регионам следующее:
- 40 (32,5%) находятся в Северной Америке;
- 35 (28,5%) в Европе;
- 6 (4,9%) в Южной Америке;
- 3 (2,4%) в Африке;
- 39 (31,7%) в других странах.
В России функционирует пять копий корневых серверов, расположенных в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Екатеринбурге и Ростове-на-Дону.
Основная информация о DNS-серверах
DNS переводит доменные имена в IP-адреса, что делает использование интернета более интуитивно понятным. DNS-серверы обрабатывают запросы клиентов, предоставляя необходимые IP-адреса, кешируя результаты для ускорения будущих запросов и перенаправляя запросы на другие серверы, если требуемые данные отсутствуют.
Работа DNS-серверов происходит этапами: начиная с проверки файла hosts на устройстве пользователя, локальный DNS-сервер проверяет свой кеш для быстрого ответа, а при необходимости отправляет рекурсивный запрос к другим DNS-серверам, начиная от корневых и заканчивая авторитативными серверами зон. Полученный ответ возвращается пользователю, а информация сохраняется в кеше для ответов на будущие запросы.
