Mikä on DNS-palvelin

DNS (Domain Name System) -palvelin on tietokone, joka yhdistää verkkosivustojen isäntänimet (kuten esimerkki.com) niitä vastaaviin IP (Internet Protocol) -osoitteisiin. Tietokanta julkisista IP-osoitteista ja niitä vastaavista verkkotunnuksista säilytetään DNS-palvelimella.

IPv4- tai IPV6-protokollan mukaan jokaisella Internetiin liitetyllä laitteella on yksilöllinen IP-osoite, joka auttaa tunnistamaan sen. Sama voidaan sanoa web-palvelimista, joita käytetään verkkosivustojen isännöintiin. Esimerkiksi yhden CDNetworks-palvelimen Mountain View'ssa, Kaliforniassa, IP-osoite on 157.185.170.144.

DNS-palvelimet auttavat meitä välttämään pitkien IP-osoitteiden (ja IPV6-järjestelmässä vielä monimutkaisempien aakkosnumeeristen osoitteiden) muistamista kääntämällä verkkosivustojen nimet automaattisesti näihin numeroihin, jotta palvelimet voivat ladata oikeat verkkosivut.

Sisällys

• 1 Mikä on DNS?
• 2 DNS-välimuisti
  • 2.1 DNS-välimuisti selaimessa
  • 2.2 DNS-välimuisti Käyttöjärjestelmän (OS) taso
• 3 Kuinka DNS toimii?
• 4 DNS-palvelimen eri tyypit
  • 4.1 1. DNS Recursive Resolver
  • 4.2 2. Päänimipalvelin
  • 4.3 3. Top-Level Domain (TLD) -nimipalvelin
  • 4.4 4. Virallinen nimipalvelin
• 5. Päätelmät

Mikä on DNS?

DNS (Domain Name System) on verkkotunnusten ja IP-osoitteiden tietokanta, jonka avulla selaimet voivat paikantaa oikean IP-osoitteen isäntänimen URL-osoitteelle. Kun haluamme käyttää verkkosivustoa, kirjoitamme yleensä verkkotunnuksen verkkoselaimeen, kuten cdnetworks.com, wired.com tai nytimes.com.

Verkkoselaimien on kuitenkin tiedettävä tietyt IP-osoitteet voidakseen ladata sisältöä verkkosivustolle. Domain Name System (DNS) muuntaa verkkotunnukset IP-osoitteiksi, mikä mahdollistaa resurssien lataamisen verkkosivuston palvelimelta. Verkkosivustot, joissa on useita IP-osoitteita, jotka kuuluvat yhteen verkkotunnukseen, eivät ole harvinaisia.

Esimerkiksi Googlen kaltaisilla suurilla sivustoilla on käyttäjiä, jotka pyytävät palvelinta kaikkialta maailmasta. Vaikka selaimeen syötetty sivuston nimi olisi sama, palvelin, johon singaporelainen tietokone yrittää muodostaa yhteyden, on todennäköisesti erilainen kuin se, johon esimerkiksi Toronton tietokone yrittää päästä. Tällöin DNS-välimuisti tulee kuvaan.

DNS-välimuisti

DNS-välimuisti on tekniikka DNS-tietojen tallentamiseksi DNS-tietueisiin, jotka ovat lähempänä pyytävää asiakasta, jotta DNS-kysely voidaan ratkaista nopeammin. Tämä eliminoi ylimääräisten pyyntöjen tarpeen ketjun alempana, parantaa verkkosivujen latausaikoja ja pienentää kaistanleveyden käyttöä.

Time to live eli TTL viittaa siihen, kuinka kauan DNS-tietueita säilytetään DNS-välimuistissa. Tämä aikakehys on tärkeä, koska se määrittää, kuinka "tuoreita" DNS-tietueet ovat ja vastaavatko ne nykyisiä IP-osoitteiden versioita. DNS-välimuisti voi tapahtua selaimessa tai käyttöjärjestelmätasolla (OS-tasolla).

DNS-välimuisti selaimessa

Koska verkkoselaimet tallentavat DNS-tietueita tietyn ajan, se on usein ensimmäinen paikka, johon käyttäjä etsii DNS-tietuetta luodessaan. DNS-välimuistin tarkistamiseen ja DNS-pyynnön tekemiseen IP-osoitteeseen liittyy vähemmän vaiheita selainta käytettäessä.

DNS-välimuisti Käyttöjärjestelmän (OS) taso

Kun DNS-kysely lähtee loppukäyttäjän työasemalta, se siirtyy käyttöjärjestelmätasolle etsimään vastaavuutta. Käyttöjärjestelmän "tynkänratkaisu"-prosessi tarkistaa oman DNS-välimuistinsa määrittääkseen, onko sillä tietue. Jos ei, kysely ohjataan Internet-palveluntarjoajalle paikallisverkon (ISP) ulkopuolella.

Kuinka DNS toimii?

DNS on vastuussa isäntänimen (tunnetaan myös nimellä verkkosivuston tai verkkosivun nimi) muuttamisesta IP-osoitteeksi. Vastaavan IP-osoitteen paikannusprosessi tunnetaan nimellä DNS-selvitys, ja toimialueen nimen syöttämistä kutsutaan DNS-kyselyksi.

DNS-kyselyjä on kolmenlaisia: rekursiiviset, iteratiiviset ja ei-rekursiiviset.

Rekursiiviset kyselyt ovat niitä, joissa DNS-palvelimen on vastattava pyydetyllä resurssitietueella. Jos tietuetta ei löydy, DNS-asiakkaalle on näytettävä virhesanoma.

Iteratiiviset kyselyt ovat niitä, joissa DNS-asiakas pyytää vastauksia useilta DNS-palvelimilta, kunnes paras vastaus löydetään tai kunnes tapahtuu virhe tai aikakatkaisu. Jos DNS-palvelin, joka on valtuutettu verkkotunnuksen nimitilan alemmalle tasolle, ei löydä vastaavuutta kyselylle, se viittaa DNS-palvelimeen, joka on valtuutettu verkkotunnuksen nimitilan alemmalla tasolla. DNS-asiakas kysyy sitten tätä viittausosoitetta, ja prosessi toistuu useammilla DNS-palvelimilla.

Ei-rekursiiviset kyselyt ovat niitä, jotka DNS-selvitin ratkaisee, kun pyydetty resurssi on saatavilla joko siksi, että palvelin on pätevä tai koska resurssi on jo välimuistissa.

DNS-palvelimen eri tyypit

DNS-kysely lähetetään muutamalle erilliselle palvelimelle ennen sen ratkaisemista ilman loppukäyttäjän osallistumista.

1. DNS Recursive Resolver

Tämä on palvelin, joka on omistettu vastaanottamaan pyyntöjä asiakaskoneilta. Se paikantaa DNS-tietueen ja suorittaa lisäpyyntöjä vastauksena asiakkaan DNS-kyselyihin. Kun pyydetyt resurssit palautetaan rekursoriin kyselyprosessin alussa, DNS-välimuisti voi vähentää kyselyiden määrää.

2. Päänimipalvelin

Tämä palvelin on vastuussa ihmisen luettavien isäntänimien muuntamisesta tietokoneen luettavissa oleviksi IP-osoitteiksi. Juuripalvelin hyväksyy rekursorin kyselyn ja välittää sen seuraavassa vaiheessa TLD-nimipalvelimille kyselyssä olevan toimialueen nimen perusteella.

3. Top-Level Domain (TLD) -nimipalvelin

TLD-nimipalvelimet vastaavat verkkotunnuksen nimitietojen kirjaamisesta. Ne voivat sisältää esimerkiksi tietoja verkkosivustoista, joiden pääte on ".com" tai ".org", sekä maatason verkkotunnuksia, kuten "www.example.com.uk", "www.example.com.us, " ja muut. TLD-nimipalvelin vastaanottaa kyselyn juuripalvelimelta ja välittää sen edelleen kyseisen toimialueen valtuutetulle DNS-nimipalvelimelle.

4. Virallinen nimipalvelin

Arvovaltainen DNS-nimipalvelin palauttaa lopulta IP-osoitteen DNS-rekursorille, joka voi sitten välittää sen asiakkaalle. Tämä arvovaltainen DNS-nimipalvelin on se, joka säilyttää DNS-tietueet hakuprosessin lopussa. Pidä niitä viimeisenä pysähdyspaikkana tai lopullisena arvovaltaisena tiedonlähteenä.

Johtopäätös

DNS-haku on menettely, jonka kautta DNS-palvelin palauttaa DNS-tietueen. Se edellyttää isäntänimikyselyn välittämistä verkkoselaimesta DNS-palvelimen DNS-hakuprosessiin ja takaisin. DNS-selvijä on palvelin, joka käsittelee DNS-hakuprosessin ensimmäisen vaiheen ja käynnistää joukon toimenpiteitä, jotka huipentuvat URL-osoitteen muuntamiseen IP-osoitteeksi verkkosivun lataamista varten.

DNS-rekursiivinen ratkaiseja vastaanottaa käyttäjän syöttämän isäntänimikyselyn, kun se kulkee verkkoselaimesta Internetiin. Rekursiivinen DNS-palvelin lähettää sitten kyselyn DNS-juuripalvelimelle, joka palauttaa verkkotunnuksen tallentamisesta vastaavan TLD-palvelimen osoitteen.

Ratkaisija lähettää sitten DNS-pyynnön liittyvän verkkotunnuksen TLD:hen ja vastaanottaa verkkotunnuksen nimipalvelimen IP-osoitteen. Rekursiivinen DNS-palvelin pyytää seuraavaksi verkkotunnuksen nimipalvelinta ja vastaanottaa IP-osoitteen, joka annetaan verkkoselaimelle viimeisenä vaiheena. Selain voi sitten käyttää HTTP-pyyntöjä tiettyjen verkkosivujen pyytämiseen DNS-hakuprosessin päätyttyä.

Nämä vaiheet muodostavat tavanomaisen DNS-hakumenettelyn, mutta DNS-välimuisti voi nopeuttaa asioita. DNS-välimuistin avulla selain, käyttöjärjestelmä tai etäinen DNS-infrastruktuuri voivat tallentaa DNS-hakutiedot paikallisesti, jolloin jotkin vaiheet voidaan ohittaa latauksen nopeuttamiseksi.