Что делает DNS

Курс о TCP/IP рассказывает о том, как компьютеры адресуют друг друга по номерам. Никто не хочет запоминать номера, чтобы почитать новости или отправить письмо, поэтому в интернете работает перевод имён в номера, стоящий почти за всем, что вы делаете в сети: система доменных имён, или DNS. Learning Center Cloudflare называет её просто «телефонной книгой интернета».

Дерево, а не единый список

DNS была спроектирована, согласно RFC 1034, вокруг «согласованного пространства имён, используемого для указания на ресурсы», организованного как «древовидная структура», в которой «каждый узел и лист дерева соответствует набору ресурсов». На практике это дерево состоит из уровней, каждый из которых отвечает за меньшую часть имён:

• Корень, на вершине дерева, не знает адреса ни одного сайта, но знает, какие серверы отвечают за каждый домен верхнего уровня (.com, .org и так далее).
• Сервер домена верхнего уровня (TLD) тоже не знает ваш конкретный сайт, но знает, какой авторитативный сервер отвечает за этот домен.
• Авторитативный сервер хранит фактический ответ для конкретного домена: на какой IP-адрес сейчас указывает example.org.
• Резолвер (или рекурсор) — это сервер, к которому фактически обращается ваше устройство. Он проделывает работу по спуску по дереву от вашего имени, а затем на некоторое время кэширует ответ, чтобы не повторять весь путь при каждом запросе.

Learning Center Cloudflare использует для той же идеи сравнение с библиотекой: «рекурсора можно представить как библиотекаря, которого просят найти определённую книгу где-то в библиотеке», в то время как «корневой сервер — это первый шаг в переводе (разрешении) удобочитаемых для человека имён хостов в IP-адреса… он служит указателем на другие, более конкретные места».

Прослеживаем один запрос

1. Ваш Mac спрашивает у настроенного резолвера — часто это ваш интернет-провайдер, Wi-Fi-роутер или публичный сервис — какой адрес стоит за именем.
2. Если у резолвера ещё нет кэшированного ответа, он спрашивает у корневого сервера, к какому серверу TLD обратиться.
3. Он спрашивает у этого сервера TLD, к какому авторитативному серверу обратиться.
4. Он спрашивает у авторитативного сервера фактический ответ, затем возвращает этот ответ вашему устройству и сохраняет копию в кэше для других запросов.

RFC 1035 определяет точный формат сообщений для этих запросов и ответов и отмечает, что они обычно передаются по UDP или TCP через порт 53. В этом запросе по умолчанию нет ничего секретного; следующий урок рассказывает о том, кто может его увидеть и почему это важно.

$ dig example.com

;; ANSWER SECTION:
example.com.		233	IN	A	104.20.23.154
example.com.		233	IN	A	172.66.147.243

Эта единственная команда — весь процесс из этого урока, происходящий примерно за десятую долю секунды: ваш резолвер прошёл по дереву (или отдал кэшированный ответ) и вернул числовой адрес, стоящий за именем.