Как работает DNS?

DNS, или Система Доменных Имен, — это распределенная база данных, которая преобразует человекочитаемые доменные имена (например, google.com) в IP-адреса (например, 172.217.16.14), понятные компьютерам.

Процесс преобразования (разрешения) доменного имени в IP-адрес включает несколько шагов взаимодействия между различными компонентами:

1. Пользовательский запрос: Пользователь вводит доменное имя в браузере.
2. Резолвер (DNS Resolver): Операционная система или приложение отправляет запрос к локальному DNS-резолверу (часто предоставляется интернет-провайдером или находится на локальном роутере/компьютере).
3. Кэш резолвера: Резолвер сначала проверяет свой локальный кэш. Если IP-адрес найден, он возвращается клиенту. Это ускоряет процесс.
4. Корневые (Root) DNS-серверы: Если в кэше нет записи, резолвер отправляет запрос на один из 13 корневых DNS-серверов (обозначаются точкой .). Эти серверы знают, где найти TLD (Top-Level Domain) серверы.
5. TLD (Top-Level Domain) DNS-серверы: Корневой сервер направляет резолвер к TLD-серверу, ответственному за домен верхнего уровня (например, .com, .org, .ru).
6. Авторитативные (Authoritative) DNS-серверы: TLD-сервер направляет резолвер к авторитативному DNS-серверу, ответственному за конкретный домен (например, google.com). Этот сервер хранит DNS-записи для данного домена.
7. Ответ авторитативного сервера: Авторитативный сервер находит соответствующую запись (например, A-запись для IPv4 или AAAA-запись для IPv6) и возвращает IP-адрес резолверу.
8. Кэширование резолвером: Резолвер получает IP-адрес, кэширует его на определенный срок (TTL - Time To Live) и возвращает клиенту.
9. Клиентское соединение: Клиент использует полученный IP-адрес для установления соединения с веб-сервером.

DNS-серверы хранят различные типы записей:

• A: Преобразует доменное имя в IPv4-адрес.
• AAAA: Преобразует доменное имя в IPv6-адрес.
• CNAME: Создает псевдоним для другого доменного имени.
• MX: Определяет почтовые серверы, отвечающие за домен.
• NS: Указывает авторитативные DNS-серверы для домена.
• PTR: Преобразует IP-адрес в доменное имя (используется в обратных DNS-запросах).

# Пример запроса DNS с использованием dig
dig google.com A

; <<>> DiG 9.16.1-Ubuntu <<>> google.com A
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 42650
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 1

;; OPT PSEUDOSECTION:
; EDNS: version: 0, flags:; udp: 65494
;; QUESTION SECTION:
;google.com.                    IN      A

;; ANSWER SECTION:
google.com.             300     IN      A       172.217.16.142

;; Query time: 42 msec
;; SERVER: 127.0.0.53#53(127.0.0.53)
;; WHEN: Tue Oct 26 10:00:00 UTC 2023
;; MSG SIZE  rcvd: 55

Этот распределенный и иерархический подход делает DNS масштабируемой и отказоустойчивой системой.