DNS

Как известно, для подключения к любому компьютеру в Интернете нам нужен его IP-адрес. Это соединение может быть разных типов, например электронная почта или посещение веб-сайта. Однако IP-адреса представляют собой числа, которые людям очень трудно запомнить. Здесь на помощь приходит DNS. Он обеспечивает сопоставление между IP-адресами и их часто используемыми именами. Таким образом, мы можем получить доступ к компьютерам в сети простыми словами. Например, 10.10.10.2 можно назвать www.example.com.

Использование DNS заключается в поиске IP-адреса, соответствующего имени, которое мы обычно используем, и наоборот. DNS обеспечивает сопоставление IP-адресов и их часто используемых имен.

Пространство имен:

Пространство имен можно рассматривать как хранилище, в котором хранятся все сопоставления между IP-адресами и их доменными именами. Когда доменное имя связано с IP-адресом, необходимо убедиться, что имя должно быть уникальным, поскольку IP-адреса уникальны.

а. Плоское пространство имен: это простой способ присвоения имен IP-адресам. В этом нет никакой иерархии или структуры. Каждый IP-адрес представлен в виде строки или имени, не имеющего ничего общего с другими именами. Если есть какое-то сходство, оно не имеет никакого значения. Этот метод полностью централизован, чтобы избежать дублирования, т. е. полномочный орган занимается процессом присвоения доменных имен и не может быть разделен между другими организациями.

б. Иерархическое пространство имен: этот метод представляет собой относительно децентрализованный способ присвоения имен IP-адресам. Следовательно, центральному органу нужно позаботиться только о важных префиксах/суффиксах, а остальное можно оставить на усмотрение организации. Название может быть разбито на несколько частей, каждая из которых имеет особое значение, а именно: название организации, тип организации, подразделение организации и т. д. Таким образом, даже если между двумя названиями есть некоторое сходство , он может однозначно идентифицировать два разных хоста на основе остальных частей: например, faculties.nitt.org. Здесь Nitt и org предоставляются центральными властями, а остальными подразделениями, такими как факультеты, выпускники и администрация, может заниматься сам Nitt.

Пространство доменного имени:

Распределение пространства имен:

Как мы уже говорили ранее, сопоставление доменных имен с IP-адресами хранится на разных компьютерах, разбросанных по всему миру. Это сделано потому, что один компьютер не может обрабатывать такой огромный объем данных. Это будет неэффективно, потому что создаст много трафика. Это будет ненадежно, потому что сбой этого компьютера приведет к сбою всей системы. Следовательно, все пространство имен разделено на части, т. е. вся информация разделена и хранится на разных компьютерах, называемых DNS-серверами.

Это распределение является иерархическим, как и разделение пространства имен. Все пространство сначала делится на поддеревья на основе узлов первого уровня, называемых доменами. Затем каждый домен можно разделить на поддомены по мере необходимости, т. е. некоторые домены могут иметь большее количество поддоменов, чем другие.

Зона — это то, над чем сервер имеет полномочия. Его можно определить как непрерывную часть поддерева.

• Если полномочия сервера недостаточно велики для его разделения на поддомены, его зона и домен совпадают. Все сопоставления между IP-адресами и доменными именами хранятся в файле, называемом файлом зоны.

• Если сервер разбивается на поддомены, он содержит информацию о поддоменах и их ссылках, а компьютеры более низкого уровня могут хранить подробную информацию. Сервер может либо полностью разделить свою зону на поддомены и содержать ссылки только на них, либо он может взять на себя ответственность за некоторые из них и иметь подробную информацию о них и ссылки на остальные домены.

Корневой сервер является главой всей этой раздачи. Он имеет власть над всем пространством имен, т.е. он содержит информацию обо всех узлах. Он не содержит никакой подробной информации сам по себе, а только ссылки на другие серверы с информацией о них. В мире существуют различные корневые серверы.

Первичный и вторичный серверы. DNS-серверы могут быть двух типов: первичные и вторичные.

• Первичный сервер имеет файл зоны, над которым он имеет полномочия. Он может ссылаться на этот файл, когда требуется сопоставление, и обновлять файл, если есть изменения.

• Вторичный сервер имеет файл зоны, взятый с первичного сервера зоны. Его можно использовать для ссылки на получение сопоставления, но он не может обновить файл зоны, если есть какие-то изменения. Это будет сделано только в том случае, если первичный сервер обновит файл, а затем отправит его на вторичный сервер.

Это деление не означает, что вторичные серверы находятся на более низком уровне, чем первичные. Это делается для уменьшения трафика и повышения надежности и эффективности. Сервер может действовать как первичный сервер для одной зоны и как вторичный сервер для другой зоны.

Разделение DNS: Интернет разделил DNS на три части.

• Общие домены: Это определяет хосты в соответствии с их общим поведением. например, .com предназначен для коммерческих организаций, .org — для некоммерческих организаций, а .edu — для образовательных организаций.

• Домены страны: Это определяет хосты в соответствии с их страной. Он использует двухсимвольные сокращения, например; us для Соединенных Штатов, .in для Индии.

Обратные домены: общие домены и домены страны сопоставляют имя с его адресом. Обратный домен используется для сопоставления адреса с именем. Когда нам нужно найти, какое доменное имя соответствует конкретному IP-адресу, мы обращаемся к обратному домену.

Серверы обратного домена также являются иерархическими. Это означает, что netid находится на более высоком уровне, чем subnetid, который находится на более высоком уровне, чем hostid. Чтобы получить имя из IP-адреса, мы сначала инвертируем IP-адрес, а затем добавляем к нему in-addr и arpa. Например, домен IP-адреса 10.10.10.1 — это 1.10.10.10.in-addr.arpa.

Разрешение: процесс сопоставления адреса с именем и наоборот называется разрешением. Хост, которому необходимо выполнить сопоставление, вызывает DNS-клиент, известный как преобразователь. Затем распознаватель обращается к ближайшему DNS-серверу и предоставляет информацию, если он содержит результат запроса, в противном случае он либо отправляет другие серверы к распознавателю, либо просит другие серверы разрешить запрос.

• При сопоставлении имен с адресами сервер проверяет общий домен или домен страны, чтобы найти сопоставление. К какому бы домену ни принадлежало имя, сервер затем обращается к своим локальным серверам для дальнейшего разрешения.

• При сопоставлении адресов с именами сервер проверяет обратный домен, чтобы найти сопоставление после перестановки IP-адресов и добавления к имени in-addr и arpa. Это имя отправляется в локальный DNS для дальнейшего разрешения.

Рекурсивное разрешение: когда преобразователь находит сопоставление адреса с именем или наоборот, он проверяет сервер, чтобы увидеть, соответствует ли он зоне, и на этом процесс заканчивается. Если он не соответствует зоне, при рекурсивном разрешении сервер отправляет запрос на другой сервер и так далее, пока запрос не будет разрешен. После разрешения ответ возвращается на сервер, рекурсивно инициируя сопоставление.

Итеративное разрешение: когда преобразователь находит сопоставление адреса с именем или наоборот, он проверяет сервер, чтобы увидеть, соответствует ли он зоне, и на этом процесс заканчивается. Если он не соответствует зоне, при итеративном разрешении клиент запрашивает другой сервер и так далее, пока не найдет сервер, который может разрешить запрос.

Регистраторы. Процесс присвоения доменных имен IP-адресам осуществляется регистраторами, контролируемыми ICANN. Регистратор принимает IP-адрес и запрошенное доменное имя, а затем проверяет, является ли IP-адрес действительным и доменное имя уникальным. В случае принятия взимается плата, а сопоставление сохраняется в базе данных DNS.

Системы динамических доменных имен: как мы знаем, все сопоставления между IP-адресами и доменными именами хранятся в главном файле DNS, если требуется какое-либо обновление, например добавление хоста, удаление хоста и т. д., это должно быть сделано в этот файл. Раньше это можно было сделать вручную, но сейчас размер интернета огромен, поэтому вручную это сделать нельзя. Чтобы преодолеть это, DHCP отправляет информацию первичным DNS-серверам всякий раз, когда происходит изменение в главном файле. Первичный DNS-сервер обновляет зону, а вторичные серверы активно или пассивно.

Активное обновление — это когда первичный сервер отправляет информацию об изменении вторичному серверу. Пассивное обновление — это когда вторичные серверы периодически проверяют первичные серверы и сами обновляются, когда обнаруживают какие-либо изменения.