Εισαγωγή στο Σύστημα Ονομάτων Χώρου

Ίσως όλοι να έχετε ακούσει ή να γνωρίζετε για το Domain Name System (DNS) εάν καταλαβαίνετε πώς λειτουργεί το Διαδίκτυο ή πώς λειτουργούν τα δίκτυα υπολογιστών. Εάν δεν είστε εξοικειωμένοι με το DNS, θα σας συνιστούσα να πάτε και να ελέγξετε την προηγούμενη ανάρτηση ιστολογίου μου που εστιάζεται σε δίκτυα υπολογιστών εδώ.

Τα ονόματα κεντρικών υπολογιστών δεν μπορούν να μας πουν πού βρίσκεται το συγκεκριμένο μηχάνημα / υλικό με το οποίο προσπαθούμε να επικοινωνήσουμε. Ως εκ τούτου, όλη η επικοινωνία γίνεται με διευθύνσεις IP.

Οι διακομιστές ονομάτων τομέα είναι οι συσκευές που αντιστοιχούν το όνομα κεντρικού υπολογιστή στις διευθύνσεις IP του μηχανήματος / υλικού στο οποίο εκτελούνται οι υπηρεσίες σας.

Σε αυτήν την ανάρτηση, θα εξηγήσω λεπτομερώς τους τύπους των ερωτημάτων DNS, τους τύπους διακομιστών DNS και τους τύπους εγγραφών DNS.

Επίλυση DNS

DNS Resolvers είναι οι υπολογιστές που χρησιμοποιούνται από Internet Service Providers (ISPs) για την εκτέλεση αναζητήσεων στη βάση δεδομένων τους για το συγκεκριμένο όνομα κεντρικού υπολογιστή που ζητά ο χρήστης. Στη συνέχεια ανακατευθύνουν αυτόν τον χρήστη στη χαρτογραφημένη διεύθυνση IP. Παίζουν ζωτικό ρόλο στην ανάλυση DNS.

Οι DNS Resolvers επίσης αποθηκεύουν προσωρινά τα δεδομένα. Για παράδειγμα, ο ιστότοπός μου example.comφιλοξενείται αυτήν τη στιγμή σε έναν υπολογιστή με τη διεύθυνση IP 35.195.226.230. Έτσι, οι κρυφές μνήμες των DNS Resolvers σε όλο τον κόσμο έχουν χαρτογραφήσει τα εξής:

example.com- & g t; 35.195.226.230

Σκεφτείτε, στο μέλλον, αν θέλω να φιλοξενήσετε την ιστοσελίδα μου σε οποιοδήποτε άλλο διακομιστή σε ολόκληρο τον κόσμο με ένα IP του, ας πούμε, 35.192.247.235. Οι προσωρινές μνήμες DNS όλων των DNS Resolvers σε όλο τον κόσμο θα εξακολουθούν να έχουν την παλιά διεύθυνση IP για κάποιο χρονικό διάστημα. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μη διαθεσιμότητα μέσω συμβατικών μέσων του ιστότοπου έως ότου η μετάδοση DNS πραγματοποιηθεί εντελώς.

Η εγγραφή στην προσωρινή μνήμη του DNS Resolver παραμένει εκεί για κάποιο χρονικό διάστημα, το οποίο ονομάζεται χρόνος για να ζήσετε (TTL για σύντομο χρονικό διάστημα).

Αυτή είναι η ώρα που μια εγγραφή αποθηκεύεται προσωρινά στο DNS Resolver. Αυτό μπορεί να οριστεί στον πίνακα ελέγχου του καταχωρητή από τον οποίο αγοράσατε τον τομέα.

Σημείωση: από τώρα και στο εξής, θα αναφέρω το DNS Resolver ως Resolver μόνο σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου.

Τύποι διακομιστών DNS

Root DNS διακομιστής

Οι διακομιστές Root DNS είναι αυτοί που έχουν τις διευθύνσεις όλων των διακομιστών τομέα TLD. Ένα αίτημα συναντά πρώτα τους διακομιστές Root DNS ενώ βρίσκεται στο ταξίδι του για να αποκτήσει τη διεύθυνση IP από το όνομα κεντρικού υπολογιστή.

Υπάρχουν 13 διακομιστές ονομάτων ριζικού τομέα σε όλο τον κόσμο από το 2016. Αυτό δεν σημαίνει ότι υπάρχουν μόνο 13 υπολογιστές που χειρίζονται το φορτίο των αιτήσεων που προέρχονται από όλο τον κόσμο - υπάρχουν πολλοί διακομιστές σε επίπεδο εδάφους που χειρίζονται το φορτίο.

Διαφορετικοί οργανισμοί διαχειρίζονται τους διακομιστές Root DNS:

Διακομιστής τομέα TLD

Αυτά είναι αυτά που ταξινομούνται σύμφωνα με τον τομέα ανώτατου επιπέδου. Συνήθως είναι οι επόμενοι που το επαναλαμβανόμενο ερώτημα χτυπά μετά το διακομιστή Root DNS. Αποθηκεύουν τις συγκεκριμένες εγγραφές TLD για το όνομα κεντρικού υπολογιστή.

Ας πούμε αν ζητάμε μια διεύθυνση IP medium.com, τότε ερωτούνται οι διακομιστές τομέα TLD για το ".com" TLD. Οι διακομιστές τομέα TLD επιστρέφουν τη διεύθυνση των εξουσιοδοτημένων διακομιστών DNS στο Resolver.

Τώρα, προκύπτει το ερώτημα: πώς γνωρίζει ο διακομιστής ονομάτων TLD τη διεύθυνση του διακομιστή εξουσιοδοτημένου ονόματος; Η απάντηση είναι απλή: όταν αγοράζετε οποιοδήποτε τομέα με τους καταχωρητές όπως το Godaddy ή το Namecheap, οι καταχωρητές επικοινωνούν επίσης τους τομείς στον διακομιστή ονομάτων TLD. Έτσι είναι σε θέση να επικοινωνήσει με τους διακομιστές Authoritative Name.

Σήμερα, ορισμένοι από τους καταχωρητές παρέχουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιούν διακομιστές εξουσιοδοτημένου ονόματος τρίτων. Όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, μπορείτε να ρυθμίσετε τους Εξουσιοδοτημένους διακομιστές ονομάτων στον πίνακα ελέγχου του καταχωρητή.

Εξουσιοδοτημένος διακομιστής DNS

Αυτά εξετάζονται επαναληπτικά στο τέλος από το Resolver. Αποθηκεύουν τις πραγματικές εγγραφές τύπου A, NS, CNAME, TXT κ.λπ.

Έτσι, επιστρέφουν τη διεύθυνση IP του ονόματος κεντρικού υπολογιστή εάν είναι διαθέσιμη. Εάν δεν είναι διαθέσιμο ακόμη και στον Εξουσιοδοτημένο διακομιστή DNS, τότε ρίχνουν ένα σφάλμα με το συγκεκριμένο μήνυμα και η διαδικασία αναζήτησης διευθύνσεων IP σε ολόκληρο τον διακομιστή ονομάτων τελειώνει.

Τύποι ερωτημάτων DNS

Υπάρχουν τρεις τύποι ερωτημάτων DNS:

Αναδρομικές : Οι αναδρομικές ερωτήσεις γίνονται από χρήστες στο Resolver. Είναι στην πραγματικότητα το πρώτο ερώτημα που έγινε κατά την αναζήτηση DNS.

Το Resolvers μπορεί να είναι ο ISP σας ή ο διαχειριστής του δικτύου σας, αλλά συνήθως, είναι ο ISP σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις.

Non-recursive: σε μη αναδρομικά ερωτήματα, το Resolver γνωρίζει την απάντηση και απαντά αμέσως χωρίς να κάνει περαιτέρω ερωτήματα σε άλλους διακομιστές ονομάτων. Αυτό συμβαίνει επειδή ο τοπικός διακομιστής DNS έχει τη διεύθυνση IP που είναι αποθηκευμένη στην τοπική κρυφή μνήμη ή απλώς ερωτά απευθείας τους διακομιστές ονομάτων. Συμβαίνουν να κρατήσουν σίγουρα το ρεκόρ και αυτό αποφεύγει τελικά τα αναδρομικά ερωτήματα.

Επαναληπτικά : Επαναληπτικά ερωτήματα συμβαίνουν όταν το Resolver δεν μπορεί να επιστρέψει τα αποτελέσματα, καθώς ενδέχεται να μην το είχαν αποθηκεύσει προσωρινά. Έτσι, υποβάλλει ένα αίτημα στον διακομιστή Root DNS. Και οι διακομιστές Root DNS γνωρίζουν πού να βρουν τον συγκεκριμένο διακομιστή τομέα TLD.

Έτσι, για παράδειγμα, αν προσπαθούμε να αποκτήσουμε τη διεύθυνση IP για παράδειγμα medium.com, τότε ο διακομιστής Root domain θα έχει τη διεύθυνση του .comδιακομιστή TLD αποθηκευμένη σε αυτόν και στη συνέχεια θα τον στείλει ξανά στο Resolver. Στη συνέχεια, το Resolver ζητά από τον διακομιστή TLD τη διεύθυνση IP. Ο διακομιστής τομέα TLD ενδέχεται να μην τον γνωρίζει, αλλά γνωρίζει τη διεύθυνση του διακομιστή εξουσιοδοτημένου DNS για medium.com.

Εντάξει, αρκετά από τη θεωρία. Ας το καταλάβουμε με ένα διάγραμμα ροής:

Ας αναλύσουμε το παραπάνω διάγραμμα σε βήματα:

  1. Ο χρήστης υποβάλλει ένα αίτημα στο Resolver με το όνομα κεντρικού υπολογιστή για το οποίο θέλει τη διεύθυνση IP. Αυτό είναι ένα αναδρομικό ερώτημα.
  2. Το Resolver κάνει αναζήτηση στην κρυφή μνήμη του για να δει αν υπάρχει σε αυτό.
  3. Εάν είναι, το επιστρέφει στον χρήστη.
  4. Εάν δεν το έχει αποθηκεύσει στην κρυφή μνήμη, υποβάλλει επαναληπτικό αίτημα στους διακομιστές Root DNS που υπάρχουν παγκοσμίως. Από το 2016, υπάρχουν 13 διακομιστές Root DNS που ονομάζονται από το A - M. Τώρα, ο διακομιστής Root DNS αναζητά το TLD του ζητούμενου τομέα. Για παράδειγμα, εάν το όνομα κεντρικού υπολογιστή είναι medium.com, τότε το TLD γίνεται ".com" και ο διακομιστής Root DNS έχει την καταχώριση για διακομιστές τομέα ".com" και επιστρέφει τα αποτελέσματα πίσω στο Resolver. Το Resolver πρέπει να έχει τις διευθύνσεις όλων των διακομιστών ονόματος τομέα Root. Εάν δεν το κάνει, η αναζήτηση DNS ενδέχεται να αποτύχει πρώτα.
  5. Τώρα, το Resolver υποβάλλει ξανά ένα επαναληπτικό αίτημα στον διακομιστή τομέα TLD ζητώντας τη διεύθυνση IP του τομέα. Ο διακομιστής τομέα TLD επιστρέφει στη συνέχεια τη διεύθυνση του εξουσιοδοτημένου διακομιστή για τον ζητούμενο τομέα.
  6. Από τώρα, πιστεύω, μπορεί να καταλάβετε τι είναι Εξουσιοδοτημένοι διακομιστές DNS. Περιέχουν τις πραγματικές εγγραφές όπου το όνομα κεντρικού υπολογιστή αντιστοιχίζεται στη διεύθυνση IP και ως εκ τούτου η διεύθυνση IP επιστρέφεται στο Resolver (το οποίο με τη σειρά του επιστρέφει ξανά στον χρήστη).
  7. Εάν δεν εντοπιστεί εγγραφή αντιστοίχισης στους διακομιστές εξουσιοδοτημένου ονόματος, τότε εμφανίζεται σφάλμα με ένα μήνυμα που λέει "DNS_PROBE_FINISHED_NXDOMAIN" που υποδηλώνει ότι δεν υπάρχει εγγραφή για το όνομα κεντρικού υπολογιστή που ζητήθηκε.
  8. Σε όλους τους διακομιστές ονομάτων που περνά το αίτημα, τα αποτελέσματα για το όνομα κεντρικού υπολογιστή που ζητήθηκαν αποθηκεύονται στην κρυφή μνήμη έτσι ώστε όταν οποιοσδήποτε άλλος χρήστης ζητήσει τον ίδιο τομέα, η εγγραφή θα υπάρχει ήδη στην προσωρινή μνήμη DNS.
  9. Συνολικά, χρειάζονται έως τα τέσσερα ερωτήματα για την εκτέλεση της αναζήτησης DNS. Όμως, χρειάζονται λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου για την εκτέλεση της αναζήτησης.

Η έννοια της διάδοσης DNS

Λάβετε υπόψη ότι έχετε φιλοξενήσει τον ιστότοπό σας με κάποιον πάροχο όπως το Digital Ocean σε οποιοδήποτε μηχάνημα με IP "x" και θέλετε να αλλάξετε τη φιλοξενία του ιστότοπου σε οποιοδήποτε άλλο μηχάνημα με διαφορετική διεύθυνση IP, πείτε "y". Θα πρέπει να αλλάξετε τη διεύθυνση IP στα εγκεκριμένα αρχεία, έτσι ώστε η κίνηση να μεταβεί στη νέα διεύθυνση IP.

Ακόμα και αν ενημερώσετε τις εγγραφές στον πίνακα ελέγχου του καταχωρητή / διακομιστή ονομάτων, χρειάζεται λίγος χρόνος για να προβληματιστείτε σε όλες τις κρυφές μνήμες του Resolvers στον κόσμο. Η διάδοση DNS μπορεί να διαρκέσει 24-72 ώρες, αλλά συνήθως συμβαίνει νωρίτερα από αυτό, καθώς οι περισσότεροι πάροχοι υπηρεσιών Διατήρησης διατηρούν το TTL χαμηλό.

Και αυτό είναι!

Ευχαριστούμε που διαβάσατε το άρθρο. Αν έχετε απορίες, μη διστάσετε να τους ρωτήσετε στα παρακάτω σχόλια και να μοιραστείτε αυτήν την ανάρτηση με όποιον θέλετε.

Τα λέμε στο επόμενο. Να περασεις τελεια. Ευχαριστώ.

Μπορείτε να δείτε το άλλο μου άρθρο σχετικά με τα Δίκτυα Υπολογιστών που το εξηγεί λεπτομερώς:

Τι είναι τα δίκτυα υπολογιστών και πώς τα καταλαβαίνουν πραγματικά

Είτε είστε νέοι στον κόσμο της ανάπτυξης, είτε δημιουργείτε πράγματα για μεγάλο χρονικό διάστημα - ή ακόμα κι αν είστε… medium.freecodecamp.org

Αν σας αρέσει η δουλειά μου, μπορείτε να μου αγοράσετε έναν καφέ στη διεύθυνση:

Αγοράστε τον Sumedh Nimkarde έναν καφέ - BuyMeACoffee.com

Γεια σας, είμαι ο Sumedh και η δουλειά μου είναι να χτίσω, να σπάσω και να ξαναχτίσω πράγματα. buymeacoffee.com

Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο Twitter.