Що таке DNS-сервер – пояснюємо простими словами

З цієї статті ви дізнаєтесь про низку нюансів роботи глобальної мережі. Висвітлимо, що таке Domain Name System, як працює технологія, які DNS-сервери бувають інші важливі питання.

Що таке DNS?

Перш ніж почати говорити про DNS-сервери, розповімо про саму технологію DNS (Domain Name System). DNS – це технологія, яка дозволяє браузеру на кшталт Firefox, Chrome або Edge знайти запитаний користувачем сайт на ім’я.

Як працює DNS?

Принцип роботи DNS схожий на пошук та виклик контактів із телефонної книги смартфона. Шукаємо ім’я, натискаємо «зателефонувати» і телефон з’єднує нас з потрібним абонентом. Зрозуміло, що смартфон під час дзвінка не використовує саме ім’я людини, виклик можливий лише за номером телефону. Якщо ви внесете ім’я без телефонного номера, зателефонувати людині не зможете.

Так і із сайтом. Кожному імені сайту відповідає набір цифр формату 000 000 000 000. Цей набір називається IP-адресою, приклад реальної IP-адреси є 192.168.0.154 або 203.113.89.134. Коли користувач вводить в адресному рядку браузера ім’я сайту, наприклад google.com, комп’ютер запитує IP адресу цього сайту на спеціальному DNS-сервері і після отримання коректної відповіді відкриває сам сайт.

Що таке сервер DNS?

Це і є «книга контактів» інтернету. DNS-сервер – це спеціалізований комп’ютер (або група), який зберігає IP-адреси сайтів. Останні, у свою чергу, прив’язані до імен сайтів та опрацьовують запити користувача. В інтернеті багато DNS-серверів, вони мають кожного провайдера і обслуговують їх користувачів.

Навіщо потрібні DNS-сервери та які вони бувають?

Основне призначення DNS-серверів – зберігання інформації про домени та її надання на запит користувачів, а також кешування DNS-записів інших серверів. Це якраз «книга контактів», про яку ми писали вище.

У разі кешування дещо складніше. Справа в тому, що окремо взятий DNS-сервер не може зберігати взагалі всю інформацію про адреси сайтів та пов’язані з ними IP-адреси. Є винятки – кореневі DNS-сервери, але про них пізніше. При зверненні до сайту комп’ютера користувача браузер спочатку перевіряє локальний файл налаштувань DNS, файл hosts. Якщо там немає потрібної адреси, запит надсилається далі на локальний DNS-сервер інтернет-провайдера користувача.

Локальний DNS-сервер зазвичай взаємодіє з іншими DNS-серверами з регіону, в якому знаходиться запитаний сайт. Після кількох звернень до таких серверів локальний DNS-сервер отримує шукане та відправляє ці дані до браузера – запитаний сайт відкривається. Отримані дані зберігаються на локальному сервері, що прискорює його роботу. Оскільки один раз «дізнавшись» IP-адресу сайту, запрошеного користувачем, локальна DNS зберігає цю інформацію. Процес збереження отриманих даних і називається кешуванням.

Якщо користувач звернеться до сайту, який раніше був запрошений, знову відкриється, оскільки використовується збережена інформація. Щоправда, зберігається кеш не завжди, час зберігання залежить від налаштувань самого сервера.

IP-адреса сайту може змінитися – наприклад, при переїзді на інший хостинг або сервер у рамках колишнього хостингу. Що відбувається у цьому випадку? У цьому випадку звернення користувачів до сайту, чия IP-адреса змінилася, деякий час обробляються по-старому, тобто перенаправлення йде на колишній «айпишник». І лише через певний час (наприклад, добу) кеш локальних серверів оновлюється, після чого звернення до сайту йде вже за новою IP-адресою.

Де є головні DNS-сервери?

DNS-сервери верхнього рівня, які містять інформацію про кореневу DNS-зону, називаються кореневими. Цими серверами керують різні оператори. Спочатку кореневі сервери перебували у Північній Америці, але потім вони з’явилися й інших країнах. Основних серверів — 13. Але щоб підвищити стійкість інтернету у разі збоїв, було створено запасні копії, репліки кореневих серверів. Так, кількість кореневих серверів збільшилася з 13 до 123.

У Північній Америці знаходяться 40 серверів (32,5%), у Європі – 35 (28,5%), ще 6 серверів розміщуються у Південній Америці (4,9%) та 3 – в Африці (2,4%). Якщо глянути на карту, то DNS-сервери розташовані відповідно до інтенсивності використання інтернет-інфраструктури. Є сервери в Австралії, Китаї, Бразилії, ОАЕ та інших країнах, включаючи Ісландії.

Що таке DNS-зони?

У цій статті ми розглядаємо лише варіант «одна домена — одна IP-адреса». Насправді ситуація може бути і складнішою. Так, із певним доменним ім’ям може бути пов’язано кілька ресурсів — сайт та поштовий сервер. У цих ресурсів можуть бути різні IP-адреси, що дає можливість підвищити надійність і ефективність роботи сайту або поштової системи. Є у сайтів і піддомени, IP-адреси яких також можуть бути різними.

Вся ця інформація про зв’язок сайту, піддоменів, поштової системи зберігається у спеціальному файлі на DNS-сервері. Його вміст називається DNS-зона. Файл містить такі типи записів:

• А — адреса веб-ресурсу, яка прив’язана до конкретного імені домену.
• MX — це адреса поштового сервера.
• CNAME — найчастіше цей тип запису використовується для підключення піддомену.
• NS — це адреса DNS-сервера, яка відповідає за вміст інших ресурсних записів.
• TXT — будь-яка текстова інформація про доменне ім’я.
• SPF — дані із зазначенням списку серверів, які входять до списку довірених для надсилання листів від імені вказаного домену.
• SOA — вихідний запис зони, в якій вказано відомості про сервер і містить шаблонну інформацію про доменне ім’я.

А що із новими доменами?

Після реєстрації доменного імені потрібно “розповісти” про нього DNS-серверам. Для цього потрібно прописати ресурсні записи, що зазвичай робиться в адмінці хостинг-провайдера або доменного провайдера. Приблизно через добу записи DNS пропишуться в локальному сервері, також вони потраплять і в реєстри всіх інших DNS-серверів. Як тільки це станеться, новий домен буде нормально відкриватись браузером. “DNS сайту”, як іноді помилково називають доменне ім’я, активується.

Ще трохи про DNS

Інфраструктура DNS-серверів, вірніше, її основа була закладена на початку 1980-х років. З того часу вона змінювалася лише незначно — наприклад, додавали нові доменні зони. Так, у РФ у 2010 році з’явився кирилицький домен .рф. До цього доменні імена могли бути лише латинськими.

Від DNS-інфраструктури залежить нормальна робота усієї глобальної мережі, тому за працездатністю серверів постійно стежать. Зокрема, вживаються заходи щодо посилення безпеки системи. Крім того, запроваджуються й заходи на випадок стихійних лих, проблем із електрикою та інших екстрених ситуацій.