Der DNS-Server (Domain Name System) ist ein Computer, der Hostnamen von Websites (z. B. example.com) mit den entsprechenden IP-Adressen (Internet Protocol) abgleicht. Auf dem DNS-Server wird eine Datenbank mit öffentlichen IP-Adressen und den dazugehörigen Domänennamen geführt.
Gemäß den IPv4- oder IPv6-Protokollen hat jedes mit dem Internet verbundene Gerät eine eindeutige IP-Adresse, die hilft, es zu identifizieren. Das Gleiche gilt für Webserver, die zum Hosten von Websites verwendet werden. Ein Server von CDNetworks in Mountain View, Kalifornien, hat beispielsweise die IP-Adresse 157.185.170.144.
DNS-Server helfen uns, das Auswendiglernen langer IP-Adressen (und noch komplexerer alphanumerischer im IPV6-System) zu vermeiden, indem sie Website-Namen automatisch in diese Nummern übersetzen, damit die Server die richtigen Webseiten laden können.
Inhalt
Was ist DNS?
Das Domain Name System (DNS) ist eine Datenbank mit Domainnamen und IP-Adressen, die es Browsern ermöglicht, die richtige IP-Adresse für eine Hostnamen-URL zu finden. Wenn wir auf eine Website zugreifen möchten, geben wir normalerweise den Domainnamen in den Webbrowser ein, z. B. cdnetworks.com, wired.com oder nytimes.com.
Um jedoch Inhalte für eine Website laden zu können, müssen Webbrowser die konkreten IP-Adressen kennen. Das Domain Name System (DNS) wandelt Domainnamen in IP-Adressen um, sodass Ressourcen vom Server der Website geladen werden können. Websites mit mehreren IP-Adressen, die zu einem einzigen Domainnamen gehören, sind keine Seltenheit.
Große Websites wie Google haben beispielsweise Benutzer, die einen Server aus der ganzen Welt anfordern. Selbst wenn der im Browser eingegebene Site-Name derselbe ist, unterscheidet sich der Server, den ein Computer aus Singapur zu verbinden versucht, höchstwahrscheinlich von dem, den ein Computer aus beispielsweise Toronto zu erreichen versucht. Hier kommt das DNS-Caching ins Spiel.
DNS-Caching
DNS-Caching ist die Technik zum Speichern von DNS-Daten in DNS-Einträgen, die sich näher an einem anfragenden Client befinden, damit die DNS-Abfrage schneller aufgelöst werden kann. Dies eliminiert die Notwendigkeit zusätzlicher Anfragen weiter unten in der Kette, verbessert die Ladezeiten von Webseiten und senkt die Bandbreitennutzung.
Die Lebensdauer oder TTL bezieht sich darauf, wie lange DNS-Einträge im DNS-Cache aufbewahrt werden. Dieser Zeitrahmen ist von Bedeutung, da er definiert, wie „frisch“ DNS-Einträge sind und ob sie mit aktuellen IP-Adressrevisionen übereinstimmen. Das DNS-Caching kann im Browser oder auf Betriebssystemebene (OS-Ebene) stattfinden.
DNS-Caching im Browser
Da Webbrowser DNS-Einträge für einen festgelegten Zeitraum speichern, ist dies häufig der erste Ort, an dem ein Benutzer nachsieht, wenn er einen DNS-Eintrag erstellt. Es sind weniger Schritte erforderlich, um den DNS-Cache zu überprüfen und eine DNS-Anfrage an eine IP-Adresse zu stellen, wenn Sie einen Browser verwenden.
DNS-Caching Die Ebene des Betriebssystems (OS).
Wenn eine DNS-Abfrage die Arbeitsstation eines Endbenutzers verlässt, geht sie zur Betriebssystemebene, um nach einer Übereinstimmung zu suchen. Der „Stub-Resolver“-Prozess im Betriebssystem überprüft seinen eigenen DNS-Cache, um festzustellen, ob er über den Eintrag verfügt. Wenn nicht, wird die Anfrage an den Internetdienstanbieter außerhalb des lokalen Netzwerks (ISP) gerichtet.
Wie funktioniert ein DNS?
Das DNS ist dafür zuständig, den Hostnamen (auch bekannt als Website- oder Webseitenname) in eine IP-Adresse umzuwandeln. Das Auffinden der entsprechenden IP-Adresse wird als DNS-Auflösung bezeichnet, und die Eingabe des Domänennamens wird als DNS-Abfrage bezeichnet.
Es gibt drei Arten von DNS-Abfragen: rekursiv, iterativ und nicht rekursiv.
Rekursive Abfragen sind solche, bei denen ein DNS-Server mit dem angeforderten Ressourceneintrag antworten muss. Wenn ein Eintrag nicht gefunden werden kann, muss dem DNS-Client eine Fehlermeldung angezeigt werden.
Iterative Abfragen sind solche, bei denen der DNS-Client Antworten von zahlreichen DNS-Servern anfordert, bis die beste Antwort gefunden wird oder bis ein Fehler oder eine Zeitüberschreitung auftritt. Wenn ein DNS-Server, der für eine niedrigere Ebene des Domänen-Namensraums autorisierend ist, keine Übereinstimmung für die Abfrage finden kann, verweist er auf einen DNS-Server, der für eine niedrigere Ebene des Domänen-Namensraums autorisierend ist. Der DNS-Client fragt dann diese Verweisadresse ab, und der Vorgang wiederholt sich mit weiteren DNS-Servern.
Nicht rekursive Abfragen sind solche, die ein DNS-Resolver auflöst, wenn die angeforderte Ressource verfügbar ist, entweder weil der Server autorisierend ist oder weil die Ressource bereits zwischengespeichert ist.
Die verschiedenen Arten von DNS-Servern
Eine DNS-Abfrage wird an einige verschiedene Server gesendet, bevor sie ohne Beteiligung des Endbenutzers aufgelöst wird.
1. Rekursiver DNS-Resolver
Dies ist ein Server, der für den Empfang von Anfragen von Client-Rechnern bestimmt ist. Es lokalisiert den DNS-Eintrag und führt zusätzliche Anforderungen als Antwort auf die DNS-Abfragen des Clients aus. Wenn die angeforderten Ressourcen früh im Abfrageprozess an den Rekursor zurückgegeben werden, kann DNS-Caching die Anzahl der Abfragen reduzieren.
2. Root-Nameserver
Dieser Server ist dafür verantwortlich, menschenlesbare Hostnamen in computerlesbare IP-Adressen umzuwandeln. Der Root-Server nimmt die Anfrage des Rekursors entgegen und übermittelt sie im nächsten Schritt anhand des Domain-Namens in der Anfrage an die TLD-Nameserver.
3. Top-Level-Domain (TLD)-Nameserver
Die TLD-Nameserver sind für die Verfolgung von Domain-Namensinformationen zuständig. Sie könnten beispielsweise Informationen über Websites enthalten, die auf „.com“ oder „.org“ enden, sowie Domains auf Länderebene wie „www.example.com.uk“, „www.example.com.us“, " und andere. Der TLD-Nameserver empfängt die Anfrage vom Root-Server und leitet sie an den autoritativen DNS-Nameserver für die betreffende Domain weiter.
4. Autorisierender Nameserver
Der autoritative DNS-Nameserver gibt schließlich die IP-Adresse an den DNS-Rekursor zurück, der sie dann an den Client weiterleiten kann. Dieser autoritative DNS-Nameserver ist derjenige, der die DNS-Einträge am Ende des Suchvorgangs aufbewahrt. Betrachten Sie sie als Ihren letzten Halt oder die ultimative maßgebliche Informationsquelle.
Fazit
Ein DNS-Lookup ist das Verfahren, durch das ein DNS-Server einen DNS-Eintrag zurückgibt. Dazu muss die Hostnamen-Abfrage vom Webbrowser an den DNS-Lookup-Prozess auf dem DNS-Server und zurück übergeben werden. Der DNS-Resolver ist der Server, der die erste Phase des DNS-Lookup-Prozesses durchführt und eine Reihe von Verfahren einleitet, die darin gipfeln, dass die URL zum Laden der Webseite in eine IP-Adresse übersetzt wird.
Der rekursive DNS-Resolver empfängt die vom Benutzer eingegebene Hostnamen-Abfrage, nachdem sie vom Webbrowser ins Internet übertragen wurde. Der rekursive DNS-Server sendet dann eine Anfrage an den DNS-Root-Server, der die Adresse des für die Domain-Speicherung zuständigen TLD-Servers zurückgibt.
Der Resolver sendet dann eine DNS-Anfrage an die TLD der zugehörigen Domain und erhält die IP-Adresse des Domain-Nameservers. Der rekursive DNS-Server fordert als nächstes den Domain-Nameserver an und erhält die IP-Adresse, die er im letzten Schritt an den Webbrowser weitergibt. Der Browser kann dann HTTP-Anforderungen verwenden, um bestimmte Webseiten anzufordern, nachdem der DNS-Lookup-Prozess abgeschlossen ist.
Diese Phasen bilden ein herkömmliches DNS-Lookup-Verfahren, jedoch kann DNS-Caching die Dinge beschleunigen. DNS-Caching ermöglicht es dem Browser, dem Betriebssystem oder einer entfernten DNS-Infrastruktur, DNS-Lookup-Informationen lokal zu speichern, sodass einige Schritte zum schnelleren Laden übersprungen werden können.
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