- История появления
- Что такое DNS-серверы и зачем они нужны
- Как работает DNS-система по шагам
- DNS-серверы: зачем нужны, как работают, виды
- Где находятся главные DNS-серверы
- Почему домены начинают работать не сразу
- Как работает DNS
- Зачем указывать DNS-серверы для домена
- Зачем прописывать DNS-серверы для домена
- Типы ресурсных записей DNS-сервера
История появления
Во второй половине 20-го века прототип сети Интернет стал инструментом военных, а именно Министерства обороны США. Эта сеть называлась ARPANET. Он был создан на случай боевых действий для быстрой передачи данных на большие расстояния.
На тот момент вся сеть состояла из 4 компьютеров, расположенных в американских учреждениях:
- Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе
- Калифорнийский университет в Санта-Барбаре,
- Стэнфордский исследовательский центр,
- Университет Юты.
Для передачи данных достаточно было знать идентификатор компьютера, на который было отправлено сообщение. Эти идентификаторы теперь называются IP-адресами. Со временем компьютеров стало немного больше (несколько десятков), но их идентификаторы все еще можно было запомнить или записать в блокнот или блокнот.
В середине 80-х количество компьютеров резко возросло и их стало уже не несколько десятков, а несколько тысяч. Этот список стало невозможно запомнить или записать на бумаге. Да и сам идентификатор стал длиннее, что еще больше усложнило ситуацию. Пришло время разработать новый инструмент для хранения данных устройства.
Файл hosts.txt стал инструментом для хранения идентификаторов. По сути, это был просто электронный текстовый файл с IP-адресом и именем компьютера, похожий на бумажную телефонную книгу. Мастер-файл хранился на сервере Стэнфордского исследовательского института. Каждый пользователь самостоятельно загрузил этот файл на свое устройство. Поскольку новые компьютеры появлялись каждый день, файл hosts.txt приходилось скачивать постоянно, чтобы иметь актуальную базу идентификаторов.
Если вам интересно, как выглядел файл hosts.txt, вы можете найти его на своем устройстве. Статья Файл Hosts поможет вам в этом. Внешний вид этого файла практически не изменился с момента его создания. Изменился только объем. Вместо названий устройств появились названия сайтов.
Чем больше идентификаторов появлялось, тем чаще Стэнфордскому исследовательскому институту приходилось обновлять главный хост-файл и тем чаще пользователям приходилось его загружать. И найти правильный адрес в большом списке имен было сложно. Система требовала автоматизации. В 1984 году Пол Мокапетрис представил идею новой системы под названием DNS (система доменных имен). Это избавило пользователей от необходимости вручную загружать файл и вручную искать нужное имя. До сих пор эта система работает так, как задумал создатель.
Что такое DNS-серверы и зачем они нужны
С физической точки зрения Интернет представляет собой совокупность устройств (компьютеров, серверов). Благодаря радиоволнам, проводам и маршрутизаторам они соединены друг с другом в сеть. Каждый веб-сайт в Интернете расположен на одном из физических устройств. Каждое такое устройство имеет уникальный номер – IP-адрес. Он состоит из цифр, разделенных точкой, например – 123.123.123.123.
Выше мы говорили, что со временем стало невозможно запоминать IP-адреса или искать их в длинном списке файла хостов, и появилась автоматизированная система доменных имен — DNS (Domain Name System). Благодаря этому пользователям нужно было запомнить только имя домена. Система DNS представляет собой таблицу соответствий, где каждому доменному имени присваивается определенный IP-адрес, а также информация о записях ресурсов домена. Все данные для всех доменов хранятся на DNS-серверах.
DNS-сервер — это специальный компьютер, который хранит или кэширует IP-адреса веб-сайтов и предоставляет их браузеру по запросу. То есть DNS-сервер — это книга контактов, которая заменила файл hosts.txt, только в большем масштабе. Теперь, когда вы вводите домен в браузер, DNS-серверы автоматически устанавливают соединение между доменным именем и IP-устройством и вы попадаете на нужный ресурс.
Как работает DNS-система по шагам
Чтобы процесс работы DNS был более понятен, опишем каждый шаг от момента входа в домен до загрузки страницы.
- Вы вводите название сайта в поле адреса и нажимаете Enter. Невероятная работа DNS началась.
- Сначала браузер обращается к файлу хостов на компьютере (шаг 1). Да, записи хоста по-прежнему используются и принимаются браузером. Если на хостах есть необходимый домен и запись о том, какой IP-адрес ему соответствует, браузер сразу обращается к серверу, на котором хранятся файлы сайта, и загружает страницу (шаг 11). Если записей нет, браузер продолжает поиск.
- Теперь браузер обращается к DNS-серверу интернет-провайдера (шаг 3). Провайдеры кэшируют некоторые данные, чтобы ускорить процесс обработки запроса. Если на кеширующем DNS-сервере провайдера есть данные об IP-адресе нужного домена, браузер переходит по указанному адресу на сервере и загружает страницу. Если регистрации нет, сервер провайдера продолжает поиск дальше.
- Следующими в цепочке появляются корневые DNS-серверы (пункт 4). Корневые DNS-серверы хранят данные только о DNS-серверах, отвечающих за доменные зоны. Например, если вы ищете IP-домен test2d.ru, корневой DNS-сервер отправит сервер провайдера на DNS-сервер, отвечающий за зону .RU.
- Интернет-провайдер обращается к DNS-серверу зоны, которую ему предоставил корневой сервер (пункт 6). В нашем случае он обращается к DNS-серверу зоны .RU и запрашивает IP-адрес домена.
- DNS-сервер зоны не знает IP-адреса доменов. Он может предоставить только IP-адрес DNS-сервера, содержащего информацию о необходимом домене (пункт 7).
- Далее провайдер обращается к DNS-серверу, на который его отправил сервер зоны (шаг 8). Он обращается к DNS-серверу домена (например, данные о клиентских доменах 2DOMAINS находятся по адресам ns1.reg.ru и ns1.hosting.reg.ru). Сервер домена находит запрошенный домен в своей базе данных и предоставляет IP-адрес интернет-провайдеру (пункт 9).
- Интернет-провайдер кэширует полученный IP-адрес на своем сервере и отправляет найденный адрес в браузер пользователя (шаг 10).
- Браузер обращается к серверу, на котором расположены файлы нужной страницы (шаг 11).
- Страница открывается на экране пользователя.
DNS-серверы: зачем нужны, как работают, виды
Основные задачи DNS-серверов:
- Преобразование доменных имен в IP-адреса и наоборот. DNS-серверы помогают преобразовывать удобочитаемые доменные имена (например, www.example.com) в числовые IP-адреса (например, 192.168.1.1). Это необходимо, поскольку компьютеры и сетевое оборудование используют IP-адреса для идентификации друг друга в Интернете.
- Распределение нагрузки. DNS-серверы используются для равномерного распределения нагрузки между несколькими серверами (балансировка нагрузки). Это позволяет обеспечить высокую доступность, скорость и стабильность доступа к приложениям и веб-сайтам.
- Кэширование данных. DNS-серверы могут кэшировать полученные DNS-записи, чтобы ускорить ответы на подобные запросы в будущем. Кэширование помогает избежать избыточных запросов к другим DNS-серверам и повышает производительность всей глобальной системы.
Как работает DNS-сервер:
- DNS-запрос. Когда вы вводите доменное имя в браузере или приложении, устройство отправляет DNS-запрос на ближайший DNS-сервер.
- Иерархия DNS-серверов. Если ближайший DNS-сервер не знает ответа на ваш запрос, он обращается к другим серверам, следуя иерархии доменных зон. Эта иерархия начинается с корневых DNS-серверов, которым известно, где расположены авторитетные DNS-серверы для зон TLD (например, .com, .org).
- Рекурсивные запросы. DNS-серверы могут выполнять рекурсивные запросы, переходя от сервера к серверу, пока не найдут авторитетный DNS-сервер, который знает ответ на конкретный запрос.
- Буфер. Кэш DNS-сервера получал DNS-записи в течение определенного периода времени. Если тот же запрос будет сделан еще раз, сервер может вернуть кэшированный ответ, тем самым ускоряя время обработки.
Существует 4 типа DNS-серверов:
- Повторяющийся. Обычно используется интернет-провайдерами или внутри корпоративной сети. Они принимают запросы DNS от клиентов и выполняют все необходимые запросы для поиска и возврата запрошенных записей DNS.
- Авторитарный. Содержит «авторитетную информацию» о конкретных доменных зонах и записях DNS. Они отвечают на вопросы, связанные с этими зонами.
- Буфер. Они специализируются на кэшировании записей DNS и ускоряют процесс обработки запросов, имея возможность предоставлять кэшированные ответы, если у них есть совпадающие записи.
- Общественный. Предоставляется публичными службами (такими как Google Public DNS или OpenDNS). Их можно использовать для повышения скорости и безопасности вашего интернет-соединения.
DNS-серверы играют важную роль в обеспечении правильной работы Интернета и облегчении доступа пользователей к веб-сайтам, использующим доменные имена.
Читайте также: Почему вылетает интернет каждые 5-10 минут: что делать?
Где находятся главные DNS-серверы
Первичные DNS-серверы (корневые) — это верхний уровень иерархии DNS. Они играют ключевую роль в процессе преобразования доменных имен в IP-адреса и отправки запросов на соответствующие DNS-серверы для дальнейшей обработки. Основные DNS-серверы разбросаны по всему миру и управляются несколькими независимыми организациями.
В настоящее время существует 13 корневых DNS-серверов, которые обозначены буквами от «А» до «М». Каждая из этих букв соответствует одному или нескольким физическим серверам. Такое распределение и избыточность обеспечивают высокую доступность и надежность корневой инфраструктуры DNS.
Вот список букв корневых DNS-серверов и их текущее местоположение:
- А – Verisign, Inc. (округ Монтгомери, штат Мэриленд, США);
- Б – Университет Южной Калифорнии (Лос-Анджелес, Калифорния, США);
- C — Cogent Communications (Джермантаун, Мэриленд, США);
- D – Университет Мэриленда (Колледж-Парк, Мэриленд, США);
- E — Исследовательский центр Эймса НАСА (Маунтин-Вью, Калифорния, США);
- F – Internet Systems Consortium, Inc. (Пало-Альто, Калифорния, США);
- G – Министерство обороны США (Колумбия, Северная Каролина, США);
- H – Исследовательская лаборатория армии США (Адельфи, Мэриленд, США);
- I — Netnod (Стокгольм, Швеция);
- J – Verisign, Inc. (Арлингтон, Вирджиния, США);
- К – RIPE NCC (Амстердам, Нидерланды);
- L – ICANN (Лос-Анджелес, Калифорния, США);
- Проект M – WIDE (Токио, Япония).
Эти корневые DNS-серверы содержат информацию о расширениях доменов верхнего уровня (.com, .org, .net и т д.). Когда ваш компьютер или устройство выполняет DNS-запрос, ваш локальный DNS-сервер обычно запускается с обращения к одному из вышеуказанных серверов, чтобы найти путь к авторитетным DNS-серверам для запрошенного домена.
Важно понимать, что корневые DNS-серверы не содержат информации о конкретных доменных именах. Они предоставляют только информацию о том, как найти DNS-серверы для доменов верхнего уровня. Процесс преобразования доменных имен в IP-адреса включает в себя несколько DNS-серверов, начиная с корня и продвигаясь вниз по иерархии.
Почему домены начинают работать не сразу
DNS-серверы провайдера обновляются раз в сутки (принцип работы DNS-серверов). Если вы только что зарегистрировали или сменили DNS-серверы, подождите 24 часа. Смена DNS-сервера чревата временным отсутствием работающего сайта. После обновления DNS страница станет доступна. Если страница не работает, вот несколько инструкций, которые помогут вам: Я зарегистрировал DNS-серверы, но страница недоступна.
Если вы зарегистрировали домен, но еще не создали на нем веб-сайт, после обновления DNS-серверов вашего домена откроется страница парковки с надписью «Домен безопасно припаркован». Если вы хотите создать сайт на домене, вам поможет эта статья: Я зарегистрировал домен, что дальше?
Как работает DNS
Чтобы максимально упростить схему работы DNS, она будет выглядеть так:
- Вы откроете веб-сайт www.example.com и введите URL-адрес в адресную строку браузера.
- Компьютеры в Интернете не используют словесные имена (www.example.com) для поиска других компьютеров. Они используют числовые IP-адреса. Итак, ваш компьютер отправляет DNS-запрос, чтобы узнать IP-адрес www.example.com.
- Этот запрос отправляется на один из DNS-серверов.
- DNS-сервер начинает поиск IP-адреса www.example.com. Если сервер не может найти адрес, он отправляет запрос другим DNS-серверам.
- Наконец, DNS-сервер находит IP-адрес www.example.com и отправляет его обратно на ваш компьютер — страница открывается.
Вы можете думать о DNS как о службе доставки почты. Когда вы отправляете электронное письмо (DNS-запрос), вы пишете имя получателя (доменное имя) и номер почтового ящика (IP-адрес). Служба электронной почты (DNS-сервер) находит получателя и доставляет ему письмо (запрос).
Если более детально разобраться в принципах работы DNS, то можно разделить работу этой системы на следующие процессы (этапы).
- Получите запрос от пользователя
Когда пользователь вводит веб-адрес (URL) в веб-браузер (например, www.example.com), веб-браузер отправляет DNS-запрос преобразователю DNS).
DNS-преобразователь — это часть операционной системы серверного оборудования, которая отвечает за обработку DNS-запросов, а также кэширует последние запросы для ускорения загрузки.
- Проверка локального кеша
Распознаватель DNS начинает с проверки локального кэша (кэшированных записей DNS). Если на нем уже есть запись для запрошенного доменного имени, запрос на доступ к сайту может быть одобрен немедленно, и дальнейший контакт с другими DNS-серверами не требуется.
- Запрос корневых DNS-серверов
Если запись отсутствует в локальном кэше или запись устарела, распознаватель DNS отправляет запрос на один из корневых DNS-серверов.
Корневые DNS-серверы представляют собой самый высокий уровень иерархической структуры DNS. Они содержат информацию о доменных зонах верхнего уровня (например, .com, .org) и указывают, какие DNS-серверы управляют этими зонами.
- Поиск авторитетных DNS-серверов
Корневой DNS-сервер направляет преобразователь на авторитетные DNS-серверы доменной зоны верхнего уровня (например, зоны .com). Авторитетные DNS-серверы могут указывать преобразователю на DNS-серверы определенного домена (например, example.com).
Авторитетные DNS-серверы (DNS-серверы для доменных зон) отвечают за хранение и управление информацией о конкретной доменной зоне в иерархии DNS. Каждая доменная зона имеет свои собственные авторитетные DNS-серверы, которые обслуживают записи для этой зоны.
Процесс DNS-запроса и ответа может быть рекурсивным. Это означает, что преобразователь может выполнять запросы на разных уровнях иерархии DNS, пока не найдет точное совпадение между IP-адресом и именем домена. Это позволяет преобразователю избежать в будущем нескольких запросов на одно и то же доменное имя.
- Получите IP-адрес
Когда преобразователь DNS получает IP-адрес, соответствующий запрошенному имени домена, эта запись временно кэшируется для ускорения будущих запросов веб-сайта. Затем он возвращает IP-адрес браузеру или приложению, и они могут использовать этот IP-адрес для подключения к веб-серверу, связанному с запрошенным доменным именем.
DNS — это распределенная система. Он состоит из множества DNS-серверов по всему миру, каждый из которых хранит информацию о доменных именах и соответствующих им IP-адресах. Это обеспечивает надежность и масштабируемость DNS в Интернете.
Зачем указывать DNS-серверы для домена
Когда вы только что зарегистрировали домен, никто, кроме вас, о нем не знает. После того как вы успешно приобрели домен, DNS-серверы должны «оповестить» о том, что новый домен будет привязан к одному из IP-адресов — т.е вы должны выбрать и зарегистрировать DNS-серверы. Только после этого можно приступать к созданию сайта. Когда ваш сайт будет готов и размещен в сети, при вводе домена в браузере пользователь получит «правильный» ответ от сервера и попадет на нужный сайт.
Как правило, DNS-серверы прописываются парами:
- один DNS-сервер считается основным для домена,
- другой — запасной (иногда их больше двух).
Если один из серверов выйдет из строя, его «подхватит» другой и сайт продолжит работать в обычном режиме.
На сайте 2domains при регистрации домена автоматически регистрируются DNS-серверы. Домен заработает в течение 24 часов, и по адресу откроется страница парковки.
Помимо DNS-серверов необходимо указать и другие параметры домена. Их называют записями ресурсов. О них мы поговорим дальше.
Зачем прописывать DNS-серверы для домена
Допустим, вы зарегистрировали домен. Пока что никто, кроме вас, об этом не знает. Чтобы Интернет узнал о существовании вашего домена, необходимо выбрать и зарегистрировать DNS-серверы для домена. Они расскажут другим DNS-серверам в Интернете о вашем домене. Так что помните: если вы зарегистрировали домен, зарегистрируйте DNS-серверы!
Какие DNS-серверы мне следует зарегистрировать? Зависит от того, где хранятся файлы сайта: на хостинге или VPS. Эта статья поможет вам определиться с серверами. Если сайт еще не создан и нигде не размещен, можно указать бесплатные DNS-серверы Reg.ru (ns1.reg.ru и ns2.reg.ru). Для этого прочитайте статью Как зарегистрировать DNS для домена.
DNS-серверы чаще всего прописываются парами. Один из DNS является основным, а остальные серверы, которых может быть от 1 до 12 для каждого домена, называются вторичными. Это сделано для лучшей отказоустойчивости: при выходе из строя основного DNS-сервера домен и сайт продолжат работу благодаря вторичным.
Типы ресурсных записей DNS-сервера
Бывают ситуации, когда сайт необходимо открыть на двух доменах или поддоменах. Владельцы сайтов также имеют возможность подключить дополнительный IP-адрес за определенную плату. Как тогда система DNS узнает, куда направить пользователя за файлами сайта?
Это файл на DNS-серверах. Это называется зоной DNS. В нем хранится информация о дополнительных настройках, о которых мы говорили. Эти данные называются записями ресурсов. Каждая запись DNS предназначена для определенных настроек.
Перечислим основные записи:
- А — главный вход. Указывает, какому IP-адресу соответствует конкретный домен,
- Запись CNAME отвечает за привязку к поддоменам,
- MX указывает на адрес почтового сервера,
- TXT — это вся текстовая информация о домене. Часто используется для подтверждения права собственности на веб-сайт различных сервисов,
- SOA — это исходная запись зоны, содержащая информацию о сервере.
Некоторые регистраторы доменов и хостинг-провайдеры предлагают пользователям изменять записи ресурсов за определенную плату в рамках своей услуги DNS-хостинга. Клиенты 2DOMAINS могут совершенно бесплатно вносить изменения в файлы зон в личном кабинете или панели управления хостом.