Ako funguje dns: štruktúra a systematika, princíp činnosti a riešenie problémov

World Wide Web je komplexný systém, ktorý používa počítačové jazyky a kódy na vyhľadávanie a výmenu údajov. Jedným z najzákladnejších nástrojov existencie internetu je systém názvov domén alebo DNS.

Pokročilý používateľ internetu musí pochopiť, ako funguje server DNS. Tento protokol v rámci súboru štandardov existuje, aby si počítače mohli vymieňať údaje na internete a v mnohých súkromných sieťach. Je tiež známy ako sada protokolov TCP / IP.

Jeho účel je životne dôležitý, pretože pomáha prevádzať ľahko pochopiteľné názvy domén, napríklad howstuffworks.com na adresu internetového protokolu (IP), napríklad 70.42.251.42, ktoré počítače používajú na vzájomnú identifikáciu v sieti. Dá sa teda zhrnúť, že ide o systém porovnávania mien s číslami. Mnoho ľudí má záujem vedieť, ako dlho DNS funguje. Systém pracuje nepretržite.

Terminológia systému DNS

Názov domény je človekom čitateľný variant, napríklad Amazon.com, ktorý je zadaný do poľa URL webového prehliadača. The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) spravuje tieto názvy domén.

Doména najvyššej úrovne TLD odkazuje na svoju poslednú časť. Najčastejšie otázky TLD zahŕňajú: com, net, org a .informácia. TLD s kódom krajiny predstavujú konkrétne geografické polohy. Napríklad v Indii. Tu je niekoľko ďalších príkladov:

• com-komerčné podnikanie;
• gov-Vládne agentúry USA;
• edu-vzdelávacie inštitúcie, ako sú univerzity;
• org-organizácie (väčšinou neziskové);
• mil-vojenské organizácie;
• net-sieťové organizácie;
• es-Európska únia.

Doména druhej úrovne je časť názvu domény, ktorá sa nachádza priamo pred TLD, napríklad amazon.com. Na identifikáciu jedinečných oblastí obsahu webových stránok je možné vytvoriť subdoménu. Napríklad, ako aws DNS funguje pre amazon.com.

Hlavná úloha servera názvov domén

Počítače a iné sieťové zariadenia na internete používajú IP adresu na odoslanie žiadosti na stránku, na ktorú chcete ísť. Vďaka DNS nemusíte mať svoj vlastný IP adresár. Namiesto toho sa jednoducho pripájajú prostredníctvom servera názvov domén, nazývaného tiež server DNS, ktorý spravuje obrovskú databázu, ktorá ich mapuje na adresy IP.

Bez ohľadu na to, či používateľ navštívi webovú stránku alebo pošle e-mail, počítač použije server DNS na vyhľadanie názvu domény, ku ktorému sa pokúša získať prístup. Správnym výrazom pre tento proces je rozlíšenie názvu DNS alebo sa hovorí, že server DNS rieši názov domény v adrese IP.

Bez serverov DNS by sa Internet veľmi rýchlo vypol, to isté sa stane, keď DNS pracuje s chybou. Keď sa používateľ pripojí k domácej sieti, poskytovateľ internetových služieb prostredníctvom siete Wi-Fi, modemu alebo smerovača zvyčajne priradí sieťovú adresu počítača a odošle dôležité informácie o konfigurácii siete do počítača alebo mobilného zariadenia. Zahŕňa jeden alebo viac serverov DNS, ktoré by zariadenie malo používať pri konverzii názvov DNS na adresu IP.

Štandard IPV4

V súčasnosti sa používajú miliardy IP adries, a preto servery DNS (spoločne) spracúvajú miliardy požiadaviek cez Internet v danom čase. Okrem toho milióny ľudí každý deň pridávajú a menia mená a IP.

Ak chcete pochopiť, ako funguje server DNS s veľkým počtom zdrojov, zvážte metódy na rozšírenie efektívnosti sieťových a internetových protokolov. Súčasťou toho je, že každý počítač v sieti má jedinečnú IP v štandardoch IPV4 aj IPV6 spravovaných na internete (IANA). Tu sú niektoré spôsoby rozpoznať IP:

1. V štandarde IPV4 pozostáva zo štyroch čísel oddelených tromi desatinnými miestami, napríklad: 70.74.251.42
2. IP adresa IPV6 má osem hexadecimálnych čísel (základ-16) oddelených dvojbodkami: 0cb8: 85a3: 0000:0000: 8a2e: 0370: 7334.
3. Keďže IPV6 je nový štandard, poskytovatelia stále pracujú hlavne na bežnejšom IPV4.
4. DNS funguje v prvom aj druhom štandarde.

Každé číslo v čísle IPV4 sa nazýva "oktet", pretože je ekvivalentné 10-miestnemu číslu z 8-miestneho (binárneho) čísla-2 používaného pri smerovaní sieťovej prevádzky. Napríklad oktet napísaný ako 42 znamená 00101010. Každá číslica v binárnom čísle je zástupným symbolom pre určitý stupeň binárneho čísla od 2 do 27, ktorý sa číta sprava doľava. To znamená, že v 00101010 je jeden z 21, 23 a 25. Ak chcete získať ekvivalent base-10, stačí pridať 21 + 23 + 25 = 2 + 8 + 32 = 42. Existuje iba 256 možností pre hodnotu každého oktetu: čísla od 0 do 255.

Adresy a rozsahy IANA

Definujú IANA ako vyhradené IP adresy, čo znamená, že robia nejakú prácu v IP. Napríklad IP adresa 127.0.0.1 je vyhradený na identifikáciu počítača, ktorý sa práve používa.

Princíp fungovania DNS na pracovnej ploche počítač alebo laptop: IP adresa pochádza zo servera DHCP siete. Jeho úlohou je zabezpečiť, aby počítač mal konfiguráciu IP a siete, ktorú potrebuje, keď je používateľ pripojený k sieti. Ak je" dynamický", IP sa z času na čas zmení, napríklad keď je stroj vypnutý.

Webové servery a počítače, ktoré vyžadujú neustály kontakt, používajú statické adresy IP, Keď je rovnaká adresa IP vždy priradená sieťovému rozhraniu systému, keď je pripojený k sieti. Takže ten druhý vždy dostane rovnakú IP adresu, viaže ju na MA pre toto sieťové rozhranie. Každé sieťové rozhranie, káblové aj bezdrôtové, má jedinečný MAC od výrobcu.

Nájdenie IP adresy

Jedným z rýchlych spôsobov, ako nájsť adresu IP, je otvoriť aplikáciu príkazového riadka v časti" štandardné " a zadať príkaz: ipconfig. Potom môžete analyzovať, ako DNS funguje a koľko sa zvyšuje rýchlosť spracovania v prehliadači. Pre Mac:

• Otvorte"Nastavenia systému";
• kliknite na "sieť";
• uistite sa, že je vybraté aktuálne sieťové pripojenie (so zelenou bodkou vedľa neho);
• kliknite na "Rozšírené" a prejdite na kartu TCP / IP.

Linux alebo UNIX, ak v procese nastavenia ešte nie je príkazový riadok, otvorte terminálovú aplikáciu, ako je XTERM alebo iTerm. Do príkazového riadku zadajte: ifconfig.

V prípade smartfónov používajúcich Wi-Fi sa zobrazenie nastavení siete telefónu bude líšiť v závislosti od verzie zariadenia a jeho Operačný systém. Venujte pozornosť skutočnosti, že ak sú používatelia v domácej alebo malej lokálnej sieti, adresa bude mať pravdepodobne formulár 192.168.xx, 172.16.xx alebo 10.xxx (kde x je číslo od 0 do 255). Ide o vyhradené adresy používané v každej lokálnej sieti, s ktorými smerovač v tejto sieti pripája zariadenie k internetu.

Autoritatívny server a rekurzívny rozpoznávač

Oba pojmy sa týkajú serverov, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou infraštruktúry, pričom každý z nich plní svoju úlohu a nachádza sa v rôznych bodoch DNS. Systém vám umožňuje pochopiť rozdiel — rekurzívny rozpoznávač na začiatku a autorizovaný server na konci.

Rekurzívny rozpoznávač je počítač, ktorý reaguje na požiadavku klienta a trávi čas sledovaním záznamu DNS. Robí to tak, že prechádza sériou dotazov, kým nedosiahne autoritatívny DNS pre požadovaný záznam, ak vyprší čas, vráti chybu, ak sa nenájde. Ukladanie do vyrovnávacej pamäte je spôsob ukladania údajov, ktorý uzatvára dotazy na zápis pri vyhľadávaní DNS.

Autoritatívny server DNS je server, ktorý skutočne obsahuje a je zodpovedný za záznamy zdrojov DNS. Toto je server v dolnej časti vyhľadávacieho reťazca DNS, ktorý odpovie požadovaným záznamom prostriedkov, čo nakoniec umožní webovému prehľadávaču, ktorý predložil žiadosť, dosiahnuť adresu IP, potrebné na prístup na webovú stránku alebo iné webové zdroje. Autoritatívny menný server môže uspokojiť dotazy zo svojich vlastných údajov bez toho, aby musel požadovať iný zdroj, pretože je konečným cieľom určitých záznamov DNS.

Medzi mnohými službami DNS a službami poskytovanými Cloudflare je kľúčový rozdiel. Rôzne rekurzívne prekladače DNS, ako napríklad Google DNS, OpenDNS a poskytovatelia, ako napríklad Comcast, podporujú inštaláciu rekurzívnych prekladačov DNS v dátových centrách. Tieto nástroje na rozpoznávanie vám umožňujú rýchlo a ľahko vykonávať dotazy prostredníctvom klastrov optimalizovaných počítačových systémov DNS, ale zásadne sa líšia od názvových serverov hostených v Cloudflare, ktorý podporuje menné servery na úrovni infraštruktúry, ktorá je neoddeliteľnou súčasťou fungovania internetu.

Vyhľadávací algoritmus

Vo väčšine prípadov je DNS o konverzii názvu domény na zodpovedajúcu IP adresu. Ak chcete zistiť, ako tento proces funguje, je užitočné sledovať cestu vyhľadávania DNS pri prechode z webového prehliadača a späť.

Zoznam krokov vo vyhľadávaní DNS:

1. Používateľ zadá príklad.com do webového prehliadača sa požiadavka presunie na Internet a je prijatá rekurzívnym prekladačom DNS.
2. Rozpoznávač požaduje koreňový DNS server DNS (.).
3. Ten reaguje na rozpoznávač napríklad adresou servera DNS domény najvyššej úrovne (TLD), .com alebo .net, ktorý ukladá informácie pre svoje domény. Pri hľadaní na príklade.com, dotaz ukazuje na .doména com.
4. Rozpoznávač odošle požiadavku na doménu najvyššej úrovne com ..
5. Server TLD reaguje s IP adresou servera názvov domén, príklad.com.
6. Rekurzívny rozpoznávač odošle požiadavku na server názvov domén.
7. Napríklad IP adresa.com sa vráti do prekladača z názvového servera.
8. Prekladač DNS reaguje na webový prehliadač s IP adresou požadovanej domény.
9. Potom, čo DNS vrátil IP adresu, napríklad.com, prehliadač môže požiadať o webovú stránku, odošle požiadavku HTTP na adresu IP.
10. Server s touto IP adresou vráti webovú stránku, ktorá sa zobrazí v prehliadači.
11. Prekladač DNS je prvou zastávkou vo vyhľadávaní DNS a je zodpovedný za interakciu s klientom, ktorý predložil počiatočnú žiadosť. Prevodník spustí postupnosť požiadaviek, čo nakoniec vedie k konverzii adresy URL na požadovanú adresu IP.

Tri typy dotazov DNS

Typické vyhľadávanie DNS obsahuje tri typy. Ich kombináciou systém umožňuje optimalizáciu rozlíšení DNS znížením vzdialeností. Údaje zo záznamov vyrovnávacej pamäte budú k dispozícii a názvový server DNS zablokuje nerekurzívnu požiadavku. Rekurzívna požiadavka čaká, kým server odpovie na záznam prostriedku s informáciami o chybe, keď ju rozpoznávač nenájde.

Iteračný dotaz umožňuje DNS odoslať najlepšiu odpoveď, ktorú je systém schopný poskytnúť. V prípade, že server nerozumie názvu požiadavky, odovzdá odkaz na server nízkej úrovne doménové meno medzery, a klient odošle požiadavku na postúpenie adresu.

Nerekurzívny dotaz - keď klient rozpoznávača požaduje záznam prístupu zo servera DNS alebo je prítomný vo svojej vyrovnávacej pamäti. Server DNS zvyčajne Uloží informácie do vyrovnávacej pamäte, aby zabránil ďalšiemu využitiu šírky pásma a načítaniu serverov proti prúdu.

Ukladanie Do Vyrovnávacej Pamäte Prehliadača

Moderné webové prehliadače sú predvolene navrhnuté na ukladanie záznamov DNS do vyrovnávacej pamäte na určité časové obdobie. Cieľ je tu zrejmý: čím bližšie k ukladaniu do vyrovnávacej pamäte DNS dôjde k webovému prehliadaču, tým menej krokov spracovania je potrebné vykonať na kontrolu vyrovnávacej pamäte a urobiť správne požiadavky na IP adresu. Po zadaní požiadavky na záznam DNS je vyrovnávacia pamäť prehliadača prvým overeným miestom na zaznamenanie. V prehliadači Chrome môžete zobraziť stav vyrovnávacej pamäte DNS zadaním do riadku prehliadača: chrome: / / net-internals / # dns.

, prekladač DNS na úrovni operačného systému je druhou a poslednou lokálnou zastávkou predtým, ako dotaz DNS opustí počítač. Proces v OS určený na spracovanie tejto požiadavky sa zvyčajne nazýva "riešiteľ útržkov" alebo klient DNS. Keď dostane žiadosť z aplikácie, najskôr skontroluje svoju vlastnú vyrovnávaciu pamäť, aby zistil, či má záznam. Ak to tak nie je, odošle dotaz DNS s rekurzívny príznak nastavený mimo lokálnej siete na rekurzívny prekladač DNS v rámci poskytovateľa internetových služieb (ISP).

Keď rekurzívny prekladač vo vnútri poskytovateľa dostane dotaz DNS, rovnako ako všetky predchádzajúce kroky, skontroluje tiež, či je preklad hostiteľa na adresu IP uložený v jeho lokálnej trvalej vrstve. Rekurzívny rozpoznávač má tiež ďalšie funkcie v závislosti od typov záznamov v jeho vyrovnávacej pamäti.

Bežné príčiny porúch

Ak server DNS pracuje s chybami a Internet nefunguje, táto situácia je ekvivalentná spusteniu požiarneho poplachu. Mnoho problémov možno zvyčajne vyriešiť pomocou niektorých metód riešenia problémov s prehliadačom. Ak sa však pri spustení diagnostiky siete zobrazí nasledujúca správa :" Váš server DNS môže byť nedostupný", môže byť potrebné ďalšie riešenie problémov.

Existuje niekoľko možných dôvodov, prečo je server DNS nedostupný. Môže to byť spôsobené potreba aktualizácie zlyhanie vyrovnávacej pamäte prehliadača alebo smerovača. Server DNS môže fungovať, ale firewall spôsobuje problémy. Všetky z nich sú schopné viesť k jednému nepríjemnému chybovému hláseniu. Problémy súvisiace s prehliadačom majú niekoľko jednoduchých spôsobov Fix:

1. Niekedy všetky problémy s ním zmiznú po zapnutí / vypnutí.
2. Vymazanie vyrovnávacej pamäte webového prehliadača. Ak aktualizácia alebo resetovanie webového prehľadávača nefunguje, môžete ho skúsiť manuálne vymazať pomocou nastavení.
3. Server DNS možno funguje správne, ale s prehliadačom sú problémy. Ak chcete zlyhanie opraviť, skúste iný, napríklad Safari alebo Mozilla Firefox. Ak fungujú iné prehliadače, zlyhanie môže súvisieť s aktualizáciou aktuálneho. Pokúsia sa ho odstrániť a znova nainštalovať, aby tento problém vyriešili.
4. Ak prehliadač funguje dobre, možno budete potrebovať venovať pozornosť k nastaveniam smerovača alebo počítača.
5. Ak by sa nastavenia zmenili tak, aby používali napríklad službu, ako je OpenDNS, mohli by sa pokaziť. Odporúča sa zistiť od poskytovateľa alebo správcu siete, aké by mali byť, alebo skontrolovať nastavenia servera na webovej stránke OpenDNS.
6. Zakážte bránu firewall a antivírusové programy.
7. Reštartujte smerovač. Týmto sa aktualizuje vyrovnávacia pamäť smerovača a pomôže sa problém vyriešiť.
8. Menia svoj server DNS, je možné, že funkčný server DNS nie je k dispozícii, pretože je preťažený alebo nefunguje správne.

Nástroje Na Riešenie Problémov

Problémy v sieťových výpočtoch sa môžu vyskytnúť na rôznych úrovniach, napríklad servery nie sú správne nakonfigurované. Preto existujú špeciálne programy a aplikácie, ktoré používateľom pomáhajú vyrovnať sa s nimi sami.

Prečo DNS nefunguje, je ľahké určiť pomocou nástrojov na riešenie problémov, ako je napríklad nslookup, ako je Kontrola konfigurácie serverov DNS. Slovo nslookup je skratka pre"vyhľadávanie názvových serverov". Je to vyhľadávací nástroj, ktorý funguje na oboch oknách, a Linux.

Najjednoduchší spôsob použitia nslookup je zadanie príkazu s názvom domény. Napríklad položka príkazového riadku a výsledky budú vyzerať asi takto:

• C: > nslookup www.google.com.
• Server: môj.miestny.dns.Adresa servera: 10.10.10.10 neoprávnené.
• odpoveď: názov: www.google.adresy com: 2607: f8b0: 4002: 80f :: 2004172.217. 4,4.

V odpovedi môžete v prvej časti vidieť, ktorý server používa na získanie informácií. V tomto prípade použije lokálny server DNS v sieti používateľa. Môže to byť smerovač alebo poskytovateľ alebo dokonca interný firemný server DNS. Druhá časť ukazuje, že bola prijatá neoprávnená odpoveď. To sa nemusí obávať, ale jednoducho to znamená, že server poskytujúci odpoveď je rekurzívny prekladač DNS, čo je veľmi bežné.

Môžete tiež prepínať do interaktívneho režimu zadaním nslookup na príkazovom riadku. Nápoveda sa zmení na ">". Tu môžete priamo zadať názov domény. Ak DNS nefunguje a používateľ nevie, čo má robiť a nie je spokojný s riešením problémov na príkazovom riadku sú k dispozícii ďalšie možnosti. Webová stránka DNSStuff ponúka veľa informácií, Ak zadáte iba názov domény. K dispozícii je tu bezplatná sada nástrojov, ktorá ponúka veľa možností na analýzu. Napríklad jeho správa DNS poskytuje skóre úspešnosti / neúspechu pre rôzne testy.

Ak internetový server DNS nefunguje a hlavným záujmom používateľa je riešenie problémov s poštovým serverom, MXToolbox môže byť miesto pre začnite odstraňovať poruchy a môžete veľa povedať o tom, čo funguje a čo nie.