По какому протоколу работает dns. Формат сообщения dns

СущностьDNS

DNS протокол (от английского словосочетания Domain Name System означает – система доменных имен) – это компьютерная четко распределенная система для получения информации о состоянии домена. Зачастую его используют для получения IP-адреса по имени определенного хоста (устройства или компьютера), получения необходимой информации о пройденном маршруте почты, которая обслуживается узлами для протоколов в домене.

Такая распределенная база данных системы доменных имен поддерживается благодаря иерархии DNS-серверов, которые взаимодействуют согласно определенному протоколу.

Основой для днс протокола служит представление об ее иерархической системе доменного адреса и зонах. Каждый отдельный сервер, которые в ответе за имя, может вполне делегировать свою ответственность на будущую часть домена другому серверу, что способствует возложению ответственности за популярность информации на серверы разнообразных предприятий, организация или людей, которые отвечают только за собственную часть доменного имени.

Три года тому назад в систему DNS протоколов начали внедрять средства проверки целостности данных, которые передаются, эти средства получили названием DNS Security Extensions (DNSSEC). Вся передаваемая информация не шифруется, но ее достоверность проходит проверку с помощью криптографических методов. Внедряемый стандарт DANE занимается передачей средствами DNS достоверными криптографическими данными, которые используются для того, чтобы установить безопасные и защищенные соединения прикладного и транспортного уровня.

Функции DNS

ДНС протокол можно охарактеризовать такими функциями:

Распределенность администрирования. Люди или разные организации несут ответственность за некоторые части иерархической структуры.

Распределенность сохраненной информации. Каждый отдельный сетевой узел обязательно должен сохранять не только те данные, которые находятся в его зоне ответственности, но и адреса корневых серверов.

Кэширование всей информации. Определенный узел способен сохранять некоторое количество данных из несобственной зоны ответственности для того, чтобы уменьшить сетевые нагрузки.

Иерархическая структура, которая объединяет все узлы в одно дерево, каждый узел может сам определить работу нижестоящих узлов, или просто передать их другим узлам.

Резервирование. За обслуживание и хранение собственных зон отвечают сразу несколько серверов, которые разделены на физические и логические, что в результате гарантирует сохранность данных и продолжение работы даже при сбое одного из узлов.

Система доменных имен очень важна в работе глобальной сети, поскольку для обычного соединения с узлом нужно вся информация о его личном адресе, а для людей легче запомнить адреса, написанные буквами, нежели цифрами. В отдельных ситуациях, это способствует применению виртуальных серверов, к примеру, НТТР - серверы, отличая их по имени запроса. Изначально преобразование между доменными и IP-адресами проводилось с применением определенного текстового файла, составляющего в централизованном и автоматическом режиме, рассылался на каждую машину в личной локальной сети. С развитием глобальной сети появилась необходимость в эффективном и автоматизированном механизме, которым и стала система доменных имен - DNS.

DNS (англ.Domain Name System - система доменных имён) - компьютернаяраспределённая системадля получения информации одоменах. Чаще всего используется для получения IP-адреса по именихоста(компьютера или устройства), получения информации о маршрутизации почты, обслуживающих узлах для протоколов в домене (SRV-запись).

Распределённая база данныхDNS поддерживается с помощью иерархииDNS-серверов, взаимодействующих по определённомупротоколу.

Основой DNS является представление об иерархической структуре доменного имениизонах . Каждый сервер, отвечающий за имя, можетделегировать ответственность за дальнейшую часть домена другому серверу (с административной точки зрения - другой организации или человеку), что позволяет возложить ответственность за актуальность информации на серверы различных организаций (людей), отвечающих только за «свою» часть доменного имени.

Начиная с 2010 года, в систему DNS внедряются средства проверки целостности передаваемых данных, называемые DNS Security Extensions (DNSSEC). Передаваемые данные не шифруются, но их достоверность проверяется криптографическими способами. Внедряемый стандартDANEобеспечивает передачу средствами DNS достоверной криптографической информации (сертификатов), используемых для установления безопасных и защищённых соединенийтранспортногоиприкладногоуровней.

Ключевые характеристики dns

DNS обладает следующими характеристиками:

Распределённость администрирования . Ответственность за разные части иерархической структуры несут разные люди или организации.

Распределённость хранения информации . Каждый узел сети в обязательном порядке должен хранить только те данные, которые входят в его зону ответственности , и (возможно) адреса корневых DNS -серверов .

Кеширование информации . Узел может хранить некоторое количество данных не из своей зоны ответственности для уменьшения нагрузки на сеть.

Иерархическая структура , в которой все узлы объединены в дерево, и каждый узел может или самостоятельно определять работу нижестоящих узлов, или делегировать (передавать) их другим узлам.

Резервирование . За хранение и обслуживание своих узлов (зон) отвечают (обычно) несколько серверов, разделённые как физически, так и логически, что обеспечивает сохранность данных и продолжение работы даже в случае сбоя одного из узлов.

DNS важна для работы Интернета, так как для соединения с узлом необходима информация о егоIP-адресе, а для людей проще запоминать буквенные (обычно осмысленные) адреса, чем последовательность цифр IP-адреса. В некоторых случаях это позволяет использовать виртуальные серверы, например, HTTP-серверы, различая их по имени запроса. Первоначально преобразование между доменными и IP-адресами производилось с использованием специальноготекстового файлаhosts, который составлялся централизованно и автоматически рассылался на каждую из машин в своей локальной сети. С ростом Сети возникла необходимость в эффективном, автоматизированном механизме, которым и стала DNS.

DNS была разработана Полом Мокапетрисомв1983 году.

Определение

DNS (Domain Name System, «система доменных имён») - компьютерная распределённая система для получения информации о доменах. Основная область применения данной системы - преобразование имени хоста в IP-адрес и предоставления данных о маршрутизации почты. Хост - это любой компьютер или сервер, подключенный к локальной сети или интернету.

Принцип работы

Схематичное представление процесса определения определения IP-адреса по вводимому имени домена

Работа DNS достаточно проста, но из-за незнания её основ возникает основная масса проблем и вопросов при переносе существующего доменного имени и регистрации нового.

Остановимся немного подробней на описании самой схемы.

Когда пользователь запускает веб-браузер и вводит название домена сайта, его ПК отправляет запрос к DNS-серверу интернет-провайдера для получения IP-адреса, на котором находится домен (1).
Если DNS-серверы провайдера не обнаруживают в своем кэше информации о запрашиваемом сайте, то отправляют запрос на корневые DNS-серверы (2).
Корневой DNS-сервер ищет в своей базе данных информацию о серверах имен хостинг-провайдера, на которых присутствует этот сайт. Далее, он сообщает их кэширующему DNS-серверу провайдера (3).
После того, как кэширующий DNS-сервер интернет-провайдера получает информацию о серверах имен хостинг-провайдера он опрашивает любой из них (4) и, в случае получения положительного результата получения IP-адреса (5), помещает в кэш. Кэширование используется для того, чтобы снизить как нагрузку на интернет-каналы, так и для ускорения получения результата запроса.
После этого DNS-сервер провайдера передает IP-адрес браузеру пользователя, совершившему запрос сайта (6).
И уже после этого браузер, получив IP-адрес запрашиваемого сайта, переходит на сам сайт (7 и 8).

Важно, что обновление информации о сервера имен провайдера происходит не мгновенно, а через некоторое определенное (для каждого DNS-сервера, в зависимости от настроек и провайдера данные значения могут варьироваться) время.

Так же если кто-либо из пользователей вашего интернет-провайдера заходил на сайт и после этого сайт изменил IP-адрес или сервера имен, то в базе данных кеширующего DNS-сервера провайдера останется старая информация до тех пор, пока кеш не обновится. И до этого момента при запросе сайта будет предоставляться устаревшая информация о месторасположении (IP-адрес). Хотя пользователям с других провайдеров сайт может открываться уже с нового IP-адреса.

В основном если у вас возникла вышеописанная ситуация, то волноваться не стоит. Следует подождать некоторое время для обновления информации на корневых DNS-серверах и DNS-серверах провайдера.

А пока вы ожидаете, на всякий случай можете самостоятельно продиагностировать корректность настроек своего домена, либо обратиться в техническую поддержку.

Диагностика и решение проблем

Диагностика проблем и их решение рассмотрено в статье

DNS (Domain Name System ) – служба имен, предназначена для автоматического поиска IP-адреса по известному символьному имени узла. Спецификация DNS определяется стандартами RFC 819, 1034 и 1035.

Протокол DNS является служебным протоколом прикладного уровня . Этот протокол несимметричен – в нем определены DNS-серверы и DNS-клиенты. DNS-серверы хранят часть распределенной базы данных о соответствии символьных имен и IP-адресов. Эта база данных распределена по административным доменам сети Internet. Клиенты сервера DNS знают IP-адрес сервера DNS своего административного домена и по протоколу IP передают запрос, в котором сообщают известное символьное имя и просят вернуть соответствующий ему IP-адрес.

Базу данных DNS необходимо вести вручную администратору сети. В настоящее время появилась модификация DNS, называется она DDNS, в которой базы данных обновляются автоматически.

Все DNS-серверы соединены иерархически, в соответствии с иерархией доменов сети Internet. Клиент опрашивает эти серверы имен, пока не найдет нужные отображения.

База данных DNS имеет структуру дерева, называемого доменным пространством имен, в котором каждый домен (узел дерева) имеет имя и может содержать поддомены. Имя домена идентифицирует его положение в этой базе данных по отношению к родительскому домену, причем точки в имени отделяют части, соответствующие узлам домена.

Корень базы данных DNS управляется центром Internet Network Information Center.

Домены верхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на организационной основе. Имена этих доменов должны следовать международному стандарту ISO 3166. Для обозначения стран используются трехбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры, а для различных типов организаций используются следующие аббревиатуры:

com – коммерческие организации (например, microsoft.com);

edu – образовательные (например, mit.edu);

gov – правительственные организации (например, nsf.gov);

org – некоммерческие организации (например, fidonet.org);

net – организации, поддерживающие сети (например, nsf.net).

Для преобразования имен в IP-адреса также можно использовать файл hosts . В файле hosts содержится список всех имен хостов и соответствующих им адресов, например,

102.54.94.45 rhimo.acme.com

127.0.0.1 localhost

Недостатком такого способа является необходимость ручного редактирования всех файлов при появлении нового узла в сети.

Для разрешения имени DNS-клиент сначала обращается к файлу hosts, затем формирует запрос к своему DNS-серверу. DNS-сервер пытается разрешить полученный запрос, в случае невозможности разрешения обращается к DNS-серверу более высокого уровня, который, в свою очередь, обращается далее и т.д. Если IP-адрес найден, то он возвращается клиенту, иначе происходит тайм-аут (признак ошибки).

Протокол DNS является служебным протоколом прикладного уровня. Этот протокол несимметричен - в нем определены DNS-серверы и DNS-клиенты. DNS-серверы хранят часть распределенной базы данных о соответствии символьных имен и IP-адресов. Эта база данных распределена по административным доменам сети Internet. Клиенты сервера DNS знают IP-адрес сервера DNS своего административного домена и по протоколу IP передают запрос, в котором сообщают известное символьное имя и просят вернуть соответствующий ему IP-адрес.

Если данные о запрошенном соответствии хранятся в базе данного DNS-сервера, то он сразу посылает ответ клиенту, если же нет - то он посылает запрос DNS-серверу другого домена, который может сам обработать запрос, либо передать его другому DNS-серверу. Все DNS-серверы соединены иерархически, в соответствии с иерархией доменов сети Internet. Клиент опрашивает эти серверы имен, пока не найдет нужные отображения. Этот процесс ускоряется из-за того, что серверы имен постоянно кэшируют информацию, предоставляемую по запросам. Клиентские компьютеры могут использовать в своей работе IP-адреса нескольких DNS-серверов, для повышения надежности своей работы.

Корень базы данных DNS управляется центром Internet Network Information Center. Домены верхнего уровня назначаются для каждой страны, а также на организационной основе. Имена этих доменов должны следовать международному стандарту ISO 3166. Для обозначения стран используются трехбуквенные и двухбуквенные аббревиатуры, а для различных типов организаций используются следующие аббревиатуры:

· com - коммерческие организации (например, microsoft.com);

· edu - образовательные (например, mit.edu);

· gov - правительственные организации (например, nsf.gov);

· org - некоммерческие организации (например, fidonet.org);

· net - организации, поддерживающие сети (например, nsf.net).

Каждый домен DNS администрируется отдельной организацией, которая обычно разбивает свой домен на поддомены и передает функции администрирования этих поддоменов другим организациям. Каждый домен имеет уникальное имя, а каждый из поддоменов имеет уникальное имя внутри своего домена. Имя домена может содержать до 63 символов. Каждый хост в сети Internet однозначно определяется своим полным доменным именем (fully qualified domain name, FQDN) , которое включает имена всех доменов по направлению от хоста к корню. Пример полного DNS-имени: citint.dol.ru.

В сетях TCP/IP компьютеры для общения между собой используют IP-адреса. Однако то, что удобно машинам, неудобно людям. Сама человеческая натура протестует против запоминания чисел типа 192.120.18.34. К тому же IP-адреса совсем не информативны. По IP-адресу невозможно понять, что это: сервер, ПК, маршрутизатор или сетевой принтер. Приятней работать с осмысленными именами, такими как sales-server. Тем не менее сетевые устройства обращаются друг к другу, используя IP-адрес, а не имена.

Решает эту проблему система именования сетевых объектов, которая отвечает за преобразование символьных имен в IP-адреса. Системе передается имя (например archie.univie.ac.at), а она возвращает IP-адрес (140.78.3.8).

Система имен доменов (Domain Name System, DNS) появилась середине 80-х годов. DNS реализует иерархическое пространство имен. Единицей измерения является домен (территория, область). Понятие домена DNS не надо путать с доменом Windows NT или доменом NIS. Они не имеют друг к другу никакого отношения. На Рисунке 4.7. приведена часть иерархической структуры DNS сети Internet.

Вся сеть представляется в виде единого иерархического дерева. На вершине располагается корневой домен (обозначается символом "●"). Ниже находятся домены первого уровня. Поскольку Internet развивался в первую очередь в США, это вызвало некоторый крен при формировании доменов первого уровня: Internet как бы оказался поделенным между США и всем остальным миром.

Наиболее известные домены первого уровня:

com - коммерческие организации (главным образом в США);

edu - учебные заведения США;

gov - правительственные учреждения США;

mil - военные учреждения США;

net - различные сетевые агентства и Internet-провайдеры;

int - международные организации;

org - некоммерческие учреждения;

код страны - двухбуквенный код для обозначения государства (ru - для России).

Ниже доменов первого уровня располагаются домены второго уровня и так далее вплоть до хостов. Для доменов первого уровня, обозначающих государства, доменами второго уровня часто бывают города (например, msk - для Москвы), а доменами третьего уровня - предприятия и организации.

Любой хост или домен в Internet однозначно идентифицируется так называемым полным доменным именем (Fully Qualified Domain Name, FQDN). Его иногда еще называют абсолютным доменным адресом.

Так, для сетевого устройства host1 полное доменное имя будет host1.company1.msk.ru. а для домена company1 - company1.msk.ru.

Домены в FQDN записываются справа налево в порядке подчинения и разделяются точками. Каждая отдельная составляющая FQDN называется меткой (label). Длина метки не должна превышать 63 символа, а полная длина FQDN - 255 символов. Допустимыми символами являются буквы английского языка, цифры и знак дефиса "-" (знак дефиса не может стоять в начале или конце метки). Регистр букв значения не имеет, т. е. company1.msk.ru. и COMPANY1.MSK.RU. обозначают один и тот же домен.

Конечная точка в полном доменном имени обозначает, во-первых, корневой домен, и, во-вторых, что используется абсолютная адресация.

Кроме абсолютной применяется и относительная доменная адресация. Когда два устройства находятся в одном и том же домене, они могут обращаться друг к другу по имени, не указывая полного доменного пути. Так, host2 обращается к host1 двумя способами:

· по полному доменному имени host1.company1.msk.ru.

· по относительному доменному адресу host1

В полном доменном имени конечную точку можно не ставить, поскольку обычно программное обеспечение TCP/IP подразумевает, что составное доменное имя (т. е. когда присутствует более двух меток) обозначает FQDN. Таким образом,

company1.msk.ru. и company.msk.ru.

Домены находятся в иерархическом подчинении друг другу, причем домены являются узлами дерева доменов, а хосты - листьями.

Понятие домена достаточно емкое и в то же время гибкое. Оно не ограничивается какими-то физическими границами, например границами IP-сети или сегмента Ethernet. Доменом DNS может быть и страна, и предприятие, и отдел банка. Один домен может включать как множество сетей, так и только часть одной сети или даже подсети.

Основное назначение DNS состоит в преобразовании имени хоста в его IP-адрес. На самом деле DNS является системой, не зависимой от протокола сетевого уровня, т. е. она может быть реализована не только в среде TCP/IP. Однако функции DNS этим не ограничиваются. DNS позволяет получить следующую информацию: IP-адрес хоста; доменное имя хоста по его IP-адресу; псевдонимы хоста, тип центрального процессора и операционной системы хоста; сетевые протоколы, поддерживаемые хостом; почтовый шлюз; почтовый ящик: почтовую группу; IP-адрес и доменное имя сервера имен доменов. Существует и ряд других, реже используемых параметров.