Що робить DNS

Курс TCP/IP розглядає, як комп’ютери адресують один одного номерами. Ніхто не хоче запам’ятовувати номери, щоб читати новини чи надсилати листа, тому в інтернеті є пошук, що перетворює імена на номери й працює позаду майже всього, що ви робите онлайн: система доменних імен, або DNS. Навчальний центр Cloudflare називає її просто «телефонною книгою інтернету».

Дерево, а не єдиний список

DNS спроєктовано, за RFC 1034, навколо «узгодженого простору імен, що використовується для посилання на ресурси», організованого як «деревоподібна структура», де «кожен вузол і листок дерева відповідає набору ресурсів». На практиці це дерево має шари, кожен з яких відповідає за меншу частину імен:

• Корінь, на вершині дерева, не знає адреси жодного сайту, але знає, які сервери відповідають за кожен домен верхнього рівня (.com, .org тощо).
• Сервер домену верхнього рівня (TLD) також не знає вашого конкретного сайту, але знає, який авторитетний сервер відповідає за цей домен.
• Авторитетний сервер тримає фактичну відповідь для конкретного домену: на яку IP-адресу зараз вказує example.org.
• Резолвер (чи рекурсор) — це сервер, до якого насправді звертається ваш пристрій. Він виконує роботу проходження вниз по дереву від вашого імені, а потім кешує відповідь на деякий час, щоб не повторювати весь шлях для кожного запиту.

Навчальний центр Cloudflare використовує аналогію з бібліотекою для тієї самої ідеї: «рекурсора можна уявити як бібліотекаря, якого просять знайти певну книгу десь у бібліотеці», тоді як «кореневий сервер — перший крок у перекладі (вирішенні) читабельних людиною імен хостів у IP-адреси… він слугує довідником до інших, конкретніших місць».

Простежуємо один пошук

1. Ваш Mac запитує налаштований резолвер, часто керований вашим інтернет-провайдером, вашим Wi-Fi роутером чи публічним сервісом, про адресу за іменем.
2. Якщо резолвер ще не має відповіді в кеші, він запитує кореневий сервер, який TLD-сервер спробувати.
3. Він запитує цей TLD-сервер, який авторитетний сервер спробувати.
4. Він запитує авторитетний сервер про фактичну відповідь, потім повертає цю відповідь вашому пристрою і зберігає кешовану копію для інших запитів.

RFC 1035 визначає точний формат повідомлень для цих запитів і відповідей і зазначає, що вони зазвичай подорожують через UDP чи TCP на порту 53. У цьому пошуку за замовчуванням немає нічого секретного; наступне заняття розглядає, хто може його бачити і чому це важливо.

$ dig example.com

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

Ця одна команда — весь процес із цього заняття, що відбувається приблизно за десяту частку секунди: ваш резолвер пройшов деревом (чи видав кешовану відповідь) і повернув числову адресу за іменем.