Что такое DNS-сервер

Что такое DNS-сервер

DNS-сервер (domain name system) — это сервер системы получения информации о доменах. Например, соответствия доменного имени IP-адресу.  

DNS играет важную роль для интернета: когда пользователь вводит адрес сайта в браузере, например, ddos-guard.ru, DNS-сервер начинает искать в системе соответствующий IP-адрес этого домена. Полученный IP-адрес браузер использует для поиска нужного сервера, на котором расположен запрашиваемый сайт.

Углубляемся в тему:  

Что такое IP-адрес?  
Что такое домен?

В процессе DNS-поиска может быть задействовано сразу несколько серверов. В терминологии DNS специалисты чаще всего выделяют 4 опорных вида серверов: рекурсор — он же публичный сервер, root или корневой, TLD и авторитетный. На них остановимся и расскажем подробнее.

Публичный DNS-сервер 

Публичный DNS-резолвер, публичный DNS-рекурсор — синонимы. К этому серверу может обращаться любой пользователь интернета — он доступен для широкого использования. Например, публичные DNS-серверы Google (8.8.8.8 и 8.8.4.4).

Корневой (root) DNS-сервер

Существует 13 групп корневых DNS-серверов, которые управляются различными организациями. Они играют ключевую роль в перенаправлении запросов на нужные серверы доменов верхнего уровня — TLD DNS-сервер (англ. top-level domain).  

TLD-сервер

Сервер доменов верхнего уровня отвечает за хранение информации о доменах верхнего уровня, таких как .com, .org, .ru и других. TLD помогает найти информацию о DNS-зонах для этих доменов и перенаправляет запросы на авторитетные серверы. Например, когда пользователь введет доменное имя «ddos-guard.net», DNS-сервер может запросить сервер доменов верхнего уровня, который укажет, где искать информацию о конкретном домене (в данном случае .net).

Авторитетный DNS-сервер

Сервер предоставляет точные и актуальные данные о домене и используются для подтверждения и предоставления правильной информации о конкретных доменных именах.

Важно сказать о безопасности DNS-серверов. Существует несколько угроз, которые эксплуатируют особенности работы DNS — это DNS-флуд, DNS-амплификация. Если атака придется на DNS-сервер, даже при условии, что веб-хостинг работает исправно, пользователи не смогут попасть на ваш ресурс. Решением для подобной угрозы — защищенный хостинг с бесплатными DNS-серверами

DNS-запросы — обращения одного устройства к другому. Например, компьютеры, серверы, смартфоны, умные ассистенты и прочие.   

Представлены несколькими видами:

  • Рекурсивные запросы — это первые запросы на поиск записей DNS, которые отправляются с пользовательских устройств к резолверу.
  • Нерекурсивные (итеративные) — запросы, которые не требуют полного поиска записей DNS.

Резолвер — система, преобразующая доменные имена в IP-адреса. Такие запросы чаще всего направляются интернет-провайдеру.

 

Пользователь вводит доменное имя в браузере, запрос идет к DNS-серверу для получения IP-адреса этого сайта, чтобы браузер мог найти его и отобразить пользователю. Доменное имя, простыми словами, и есть сайт — это синонимичные значения.

Работа DNS-сервера проходит в несколько этапов:

  1. Запрос. Когда пользователь вводит название сайта в строке браузера, тот сначала ищет соответствие домена (сайта) IP-адресу в файлах на локальном компьютере. Если в нем есть соответствующие записи, тогда сайт сразу откроется. В том случае, если нужной информации не найдется, браузер формирует DNS-запрос к DNS-серверу, чтобы он нашел IP-адрес сайта.
  2. Проверка. Публичный DNS-сервер сначала проверяет, есть ли у него в кэше нужный IP-адрес для запрашиваемого домена. Если данные отсутствуют, тогда публичный DNS запрашивает корневой (root) сервер, а тот в свою очередь перенаправляет запрос на сервер доменов верхнего уровня — TLD (например, .com или .org).
  3. Запрос к TLD-серверу. Серверы доменов верхнего уровня передают информацию о том, где находится авторитетный DNS-сервер для конкретного домена, например, ddos-guard.ru.
  4. Запрос к авторитетному DNS-серверу. Рекурсивный резолвер (публичный сервер) отправляет запрос к авторитетному DNS-серверу, который хранит точную информацию о домене, включая его IP-адрес.
  5. Ответ DNS-сервера. Публичный DNS-сервер получает IP-адрес от авторитетного сервера и передает его браузеру, который после этого устанавливает соединение с нужным для пользователя веб-сервером.
Схема работы DNS-серверов — DDoS-Duard
На схеме изображен упрощенный принцип работы между DNS-серверами.

 

Процесс обработки запроса DNS серверов

Следует отметить, что слова авторитетный DNS и авторитативный DNS - синонимы.

Пользователь вводит запрос в браузер, например, ddos-guard.ru:

  1. Браузер проверяет локальный кэш на наличие IP-адреса. В случае если IP-адрес не найден, запрос отправляется на DNS-резолвер (публичный DNS).
  2. DNS-резолвер обращается к корневому серверу, чтобы получить информацию о том какой TLD-сервер ему нужен.
  3. Корневой DNS отправляет данные с нужным TLD-сервером, где хранятся записи для .ru доменов.
  4. Получив ответ, резолвер обращается к TLD-серверу.
  5. TLD возвращает резолверу информацию о запрашиваемом авторитетном DNS-сервере, например ns1.ddos-guard.net.
  6. Публичный DNS-сервер отправляет запрос к авторитетному, чтобы получить актуальные данные о домене.
  7. Авторитетный DNS-сервер возвращает действующий IP-адрес, например, 185.178.208.163.
  8. Браузер использует этот IP-адрес для установления связи с сервером, чтобы загрузить веб-страницу.  
     

Таким образом, механизм DNS-резолвинга позволяет преобразовать доменное имя ddos-guard.ru в IP-адрес, чтобы браузер мог установить соединение с сервером, отвечающим за данный домен.


Чтобы повысить уровень надежности и безопасности системы DNS, были созданы  вторичные DNS-серверы. Для упрощения понимания их сути, предлагаем следующие определения: первичные DNS — это своего рода оригинал, а вторичные DNS — его копии. 

Первичный DNS-сервер

На этом сервере лежит оригинальный (первичный) файл который доступен для редактирования. Он содержит в себе всю авторитетную информацию о домене, включая его IP-адрес, личность администратора домена и различные записи ресурсов.  

Первичный DNS отвечает за обслуживание доменных зон и обрабатывает изменения в них в отличии от вторичных серверов.


Вторичный DNS-сервер

Вторичные серверы содержат копии информации с первичных серверов и доступны только для чтения.  

Он распределяет DNS-трафик по нескольким провайдерам для увеличения времени безотказной работы. 

Как и в случае с сетями, DNS-серверы делят на два основных типа: публичные и частные.

  • Публичные DNS сервера — доступны всем пользователям интернета — о его функциях мы говорили в начале статьи.
  • Частные DNS сервера —  работают так же, как публичные, выполняя задачи резолвера, но доступны только ограниченной группе пользователей, имеющих доступ к корпоративной или домашней сети, в которой была создана частная DNS-сеть.

DNS-записи или ресурсные записи — это данные на DNS-серверах, которые связывают домены с IP-адресами, почтовыми серверами и другими веб-ресурсами. Они определяют работу домена: маршрутизацию трафика (A, AAAA), настройку почты (MX), перенаправление (CNAME) и хранение текстовых данных (TXT). Каждая ресурсная запись включает имя, тип, TTL и значение.

TTL (англ. Time to live) — определенный период времени или максимальное количество переходов между маршрутизаторами, которое может пройти пакет данных. В контексте DNS-записей, термин TTL определяет актуальность данных при кэшировании запросов.

Список основных DNS-записей:

  • A (address) — связывает доменное имя с IPv4-адресом.
  • AAAA (IPv6 address) — связывает доменное имя с IPv6-адресом.
  • CNAME (canonical name) — сопоставляет одно доменное имя с другим.
  • MX (mail exchange) — указывает серверы для обработки электронной почты домена.
  • NS (name server) — указывает авторитетные DNS-серверы для домена.
  • PTR (pointer) — используется для обратного преобразования IP-адреса в доменное имя.
  • TXT (text) — хранит текстовую информацию.
  • SRV (service) — стандарт DNS, который определяет местоположение имени хоста и номера порта сервера для определенных служб. 
  • SOA (start of authority) — содержит административную информацию о зоне: первичный DNS-сервер и данные о синхронизации между серверами.

DNS-адрес — это IP-адрес DNS-сервера, к которому отправляются запросы пользователя. DNS-адрес указывается в настройках сетевого подключения. Популярные публичные DNS-адреса:

  • 8.8.8.8 и 8.8.4.4 — DNS-адреса Google
  • 7.88.8.8 и 77.88.8.1 — DNS-адреса Яндекс

DNS-зона — пространство доменных имен, содержит все DNS-записи для доменов, относящихся к конкретной зоне. У зоны может быть несколько подзон, они образуют свою иерархию. DNS-зоны бывают публичными и внутренними.

Зоны относятся к разным сферам использования DNS и определяют, кто имеет доступ к DNS-записям. Публичные и внутренние DNS-зоны отличаются по области действия и типу данных. Публичные видны всем в интернете, внутренние — только пользователям частной сети.

 

Общее количество серверов DNS верхнего уровня и их копий на текущий момент — 123. Корневых серверов — 13 они содержат всю информацию обо всех сайтах и адресах интернета. Для безопасности созданы копии корневых серверов — 110 штук. Данные копии расположены в разных местах по всей планете. В России находится пять копий: в Москве, Ростове-на-Дону, Новосибирске, Санкт-Петербурге и Екатеринбурге.


DNS-серверы играют ключевую роль в работе интернета, переводя доменные имена в IP-адреса для корректного направления пользователей на нужные сайты. Безопасность DNS-сервера имеет критическое значение, поскольку атаки направленные на DNS могут сделать веб-ресурсы недоступным, несмотря на исправную работу хостинга. Для защиты DNS-сервера лучше всего использовать профессиональные решения с включенной защитой от DDoS-атак, регулярно проводить аудит настроек безопасности DNS и создать резервное копирование информации и конфигураций сервера.