ما هو DNS ؟ | وكيف يعمل DNS

DNS

Mahmoud Ezz

ما هو DNS ؟ | وكيف يعمل DNS

ما هو DNS؟

نظام اسم المجال (DNS) هو دليل الهاتف للإنترنت. يصل البشر إلى المعلومات عبر الإنترنت من خلال أسماء النطاقات ، مثل nytimes.com أو espn.com. تتفاعل مستعرضات الويب من خلال عناوين بروتوكول الإنترنت (IP) . يقوم DNS بترجمة أسماء المجال إلى عناوين IP بحيث يمكن للمتصفحات تحميل موارد الإنترنت.

لكل جهاز متصل بالإنترنت عنوان IP فريد تستخدمه الأجهزة الأخرى للعثور على الجهاز. تلغي خوادم DNS حاجة البشر إلى حفظ عناوين IP مثل 192.168.1.1 (في IPv4) ، أو عناوين IP أبجدية رقمية أكثر تعقيدًا مثل 2400: cb00: 2048: 1 :: c629: d7a2 (في IPv6).

what is the dns

كيف يعمل DNS؟

تتضمن عملية حل DNS تحويل اسم مضيف (مثل www.example.com) إلى عنوان IP مناسب للكمبيوتر (مثل 192.168.1.1). يتم إعطاء عنوان IP لكل جهاز على الإنترنت ، وهذا العنوان ضروري للعثور على جهاز الإنترنت المناسب – مثل استخدام عنوان الشارع للعثور على منزل معين. عندما يريد المستخدم تحميل صفحة ويب ، يجب أن تحدث ترجمة بين ما يكتبه المستخدم في متصفح الويب الخاص به (example.com) والعنوان المألوف للجهاز الضروري لتحديد موقع صفحة الويب example.com.

لفهم العملية الكامنة وراء حل DNS ، من المهم التعرف على مكونات الأجهزة المختلفة التي يجب أن يمر منها استعلام DNS. بالنسبة لمتصفح الويب ، يتم البحث عن DNS “خلف الكواليس” ولا يتطلب أي تفاعل من كمبيوتر المستخدم باستثناء الطلب الأولي.

هناك 4 خوادم DNS مشتركة في تحميل صفحة ويب:

مُتكرر DNS – يمكن اعتبار المُرجِع على أنه أمين مكتبة يُطلب منه البحث عن كتاب معين في مكان ما في المكتبة. متكرر DNS هو خادم مصمم لتلقي الاستفسارات من أجهزة العميل من خلال تطبيقات مثل متصفحات الويب. عادةً ما يكون المؤشر مسؤولاً بعد ذلك عن تقديم طلبات إضافية من أجل تلبية استعلام DNS الخاص بالعميل.
خادم أسماء الجذر – خادم الجذر هو الخطوة الأولى في ترجمة (حل) أسماء المضيفات القابلة للقراءة البشرية إلى عناوين IP. يمكن اعتباره بمثابة فهرس في مكتبة يشير إلى رفوف مختلفة من الكتب – وعادة ما يكون بمثابة مرجع لمواقع أخرى أكثر تحديدًا.
خادم أسماء TLD – يمكن اعتبار خادم نطاق المستوى الأعلى ( TLD ) بمثابة رف محدد من الكتب في مكتبة. خادم الأسماء هذا هو الخطوة التالية في البحث عن عنوان IP محدد ، ويستضيف الجزء الأخير من اسم المضيف (في example.com ، خادم TLD هو “com”).
خادم الأسماء الموثوق – يمكن اعتبار خادم الأسماء النهائي هذا بمثابة قاموس على رف من الكتب ، حيث يمكن ترجمة اسم معين إلى تعريفه. خادم الأسماء الموثوق هو المحطة الأخيرة في استعلام خادم الأسماء. إذا كان خادم الاسم المعتمد لديه حق الوصول إلى السجل المطلوب ، فسيعيد عنوان IP لاسم المضيف المطلوب إلى مسجل DNS (أمين المكتبة) الذي قدم الطلب الأولي.

ما الفرق بين خادم DNS الموثوق ومحلل DNS التكراري؟

يشير كلا المفهومين إلى الخوادم (مجموعات الخوادم) التي تعد جزءًا لا يتجزأ من البنية التحتية لنظام أسماء النطاقات ، ولكن كل منها يؤدي دورًا مختلفًا ويعيش في مواقع مختلفة داخل خط أنابيب استعلام DNS. تتمثل إحدى طرق التفكير في الاختلاف في وجود المحلل التكراري في بداية استعلام DNS ويكون خادم الاسم الموثوق في النهاية.

محلل DNS التكراري

المحلل التكراري هو الكمبيوتر الذي يستجيب لطلب متكرر من العميل ويستغرق وقتًا لتعقب سجل DNS . يقوم بذلك عن طريق إجراء سلسلة من الطلبات حتى يصل إلى خادم أسماء DNS الموثوق للسجل المطلوب (أو تنتهي المهلة أو يعرض خطأ إذا لم يتم العثور على أي سجل). لحسن الحظ ، لا يحتاج محللو DNS التكراري دائمًا إلى تقديم طلبات متعددة من أجل تعقب السجلات اللازمة للرد على العميل ؛ التخزين المؤقت هو عملية ثبات البيانات التي تساعد في اختصار الطلبات الضرورية من خلال تقديم سجل المورد المطلوب مسبقًا في بحث DNS.

خادم DNS المعتمد

ببساطة ، خادم DNS الموثوق هو خادم يحتفظ بالفعل بسجلات موارد DNS ويكون مسؤولاً عنها. هذا هو الخادم الموجود في الجزء السفلي من سلسلة بحث DNS والذي سيستجيب بسجل الموارد المطلوب الاستعلام عنه ، مما يسمح في النهاية لمتصفح الويب بتقديم الطلب للوصول إلى عنوان IP المطلوب للوصول إلى موقع ويب أو موارد ويب أخرى. يمكن لخادم الأسماء المعتمد تلبية الاستفسارات من البيانات الخاصة به دون الحاجة إلى الاستعلام عن مصدر آخر ، حيث إنه المصدر النهائي للحقيقة لبعض سجلات DNS.

من الجدير بالذكر أنه في الحالات التي يكون فيها الاستعلام عن نطاق فرعي مثل foo.example.com أو store.ezznology.com ، ستتم إضافة خادم أسماء إضافي إلى التسلسل بعد خادم الاسم المعتمد ، وهو المسؤول عن تخزين سجل CNAME للنطاق الفرعي .

هناك فرق رئيسي بين العديد من خدمات DNS والخدمات التي توفرها . تحافظ محللات DNS المتكررة المختلفة مثل Google DNS و OpenDNS وموفري الخدمة مثل Comcast على تثبيتات مركز البيانات لمحللات DNS التكرارية. تتيح أدوات الحل هذه استعلامات سريعة وسهلة من خلال مجموعات محسّنة من أنظمة الكمبيوتر المحسّنة لـ DNS ، ولكنها تختلف اختلافًا جوهريًا عن خوادم الأسماء التي تستضيفها .

تحتفظ بخوادم أسماء على مستوى البنية التحتية والتي تعد جزءًا لا يتجزأ من عمل الإنترنت. أحد الأمثلة الرئيسية هو شبكة خادم f-root التي تكون مسؤولة جزئيًا عن استضافتها. F-root هو أحد مكونات البنية التحتية لخادم أسماء DNS على مستوى الجذر المسؤول عن مليارات طلبات الإنترنت يوميًا. تضعنا شبكة Anycast الخاصة بنا في وضع فريد للتعامل مع كميات كبيرة من حركة مرور DNS دون انقطاع الخدمة.

ما هي خطوات بحث DNS؟

في معظم الحالات ، يهتم DNS بترجمة اسم المجال إلى عنوان IP المناسب. لمعرفة كيفية عمل هذه العملية ، من المفيد اتباع مسار بحث DNS أثناء انتقاله من مستعرض ويب ، من خلال عملية بحث DNS ، والعودة مرة أخرى. دعنا نلقي نظرة على الخطوات.

ملاحظة: غالبًا ما يتم تخزين معلومات بحث DNS مؤقتًا إما محليًا داخل كمبيوتر الاستعلام أو عن بُعد في البنية التحتية لنظام أسماء النطاقات. عادة ما تكون هناك 8 خطوات في بحث DNS. عندما يتم تخزين معلومات DNS مؤقتًا ، يتم تخطي الخطوات من عملية بحث DNS مما يجعلها أسرع. يوضح المثال أدناه جميع الخطوات الثمانية عندما لا يتم تخزين أي شيء مؤقتًا.

الخطوات الثماني في بحث DNS:

1. يكتب المستخدم “example.com” في مستعرض ويب وينتقل الاستعلام إلى الإنترنت ويتم تلقيه بواسطة محلل تكراري لنظام أسماء النطاقات.
2. ثم يستعلم المحلل عن خادم أسماء جذر DNS (.).
3. ثم يستجيب خادم الجذر للمحلل بعنوان خادم DNS لمجال المستوى الأعلى (TLD) (مثل .com أو .net) ، والذي يخزن المعلومات لنطاقاته. عند البحث عن example.com ، يتم توجيه طلبنا نحو .com TLD.
4. ثم يقوم المحلل بتقديم طلب إلى .com TLD.
5. ثم يستجيب خادم TLD بعنوان IP لخادم أسماء المجال ، example.com.
6. أخيرًا ، يرسل المحلل العودي استعلامًا إلى خادم أسماء المجال.
7. ثم يتم إرجاع عنوان IP الخاص بـ example.com إلى المحلل من خادم الأسماء.
8. يستجيب محلل DNS بعد ذلك لمتصفح الويب بعنوان IP للمجال المطلوب في البداية.

بمجرد أن تعيد الخطوات الثماني للبحث عن DNS عنوان IP لـ example.com ، يكون المتصفح قادرًا على تقديم طلب لصفحة الويب:

يقوم المتصفح بعمل طلب HTTP إلى عنوان IP.
يقوم الخادم الموجود على عنوان IP هذا بإرجاع صفحة الويب ليتم عرضها في المتصفح (الخطوة 10).

ما هو محلل DNS؟

محلل DNS هو المحطة الأولى في بحث DNS ، وهو مسؤول عن التعامل مع العميل الذي قدم الطلب الأولي. يبدأ المحلل تسلسل الاستعلامات الذي يؤدي في النهاية إلى ترجمة عنوان URL إلى عنوان IP الضروري.

ملاحظة: سيشمل بحث DNS النموذجي غير المخزن كلاً من الاستعلامات التكرارية والمتكررة.

من المهم التمييز بين استعلام DNS التكراري ومحلل DNS التكراري. يشير الاستعلام إلى الطلب المقدم إلى محلل DNS الذي يتطلب حل الاستعلام. محلل DNS التكراري هو الكمبيوتر الذي يقبل استعلامًا متكررًا ويعالج الاستجابة من خلال تقديم الطلبات الضرورية.

ما هي أنواع استعلامات DNS؟

في بحث DNS النموذجي ، تحدث ثلاثة أنواع من الاستعلامات. باستخدام مجموعة من هذه الاستعلامات ، يمكن أن تؤدي العملية المحسّنة لحل DNS إلى تقليل المسافة المقطوعة. في حالة مثالية ، ستكون بيانات السجل المخزنة مؤقتًا متاحة ، مما يسمح لخادم اسم DNS بإرجاع استعلام غير متكرر.

3 أنواع من هذه الاستعلامات:

الاستعلام التكراري – في الاستعلام التكراري ، يتطلب عميل DNS أن يستجيب خادم DNS (عادةً محلل تكراري لـ DNS) للعميل إما بسجل المورد المطلوب أو برسالة خطأ إذا لم يتمكن المحلل من العثور على السجل.
الاستعلام التكراري – في هذه الحالة ، سيسمح عميل DNS لخادم DNS بإرجاع أفضل إجابة ممكنة. إذا لم يكن لخادم DNS الذي تم الاستعلام عنه تطابقًا مع اسم الاستعلام ، فسيعيد إحالة إلى خادم DNS المعتمد لمستوى أقل من مساحة اسم المجال. سيقوم عميل DNS بعد ذلك بإجراء استعلام على عنوان الإحالة. تستمر هذه العملية مع خوادم DNS الإضافية أسفل سلسلة الاستعلام حتى يحدث خطأ أو انتهاء المهلة.
استعلام غير متكرر – سيحدث هذا عادةً عندما يقوم عميل محلل DNS بالاستعلام عن خادم DNS لسجل يمكنه الوصول إليه إما لأنه موثوق للسجل أو لأن السجل موجود داخل ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به. عادةً ما يقوم خادم DNS بتخزين سجلات DNS مؤقتًا لمنع استهلاك النطاق الترددي الإضافي والتحميل على الخوادم الأولية.

ما هو التخزين المؤقت لDNS؟ أين يحدث التخزين المؤقت لنظام أسماء النطاقات؟

الغرض من التخزين المؤقت هو تخزين البيانات مؤقتًا في موقع ينتج عنه تحسينات في الأداء والموثوقية لطلبات البيانات. يتضمن التخزين المؤقت لـ DNS تخزين البيانات بالقرب من العميل الطالب بحيث يمكن حل استعلام DNS في وقت مبكر ويمكن تجنب الاستعلامات الإضافية في سلسلة بحث DNS ، وبالتالي تحسين أوقات التحميل وتقليل عرض النطاق الترددي / استهلاك وحدة المعالجة المركزية. يمكن تخزين بيانات DNS مؤقتًا في مجموعة متنوعة من المواقع ، كل منها سيخزن سجلات DNS لفترة محددة من الوقت تحددها مدة البقاء (TTL) .

التخزين المؤقت لنظام أسماء النطاقات في المتصفح

تم تصميم متصفحات الويب الحديثة افتراضيًا لتخزين سجلات DNS مؤقتًا لفترة محددة من الوقت. الغرض هنا واضح. كلما اقترب التخزين المؤقت لـ DNS من متصفح الويب ، يجب اتخاذ خطوات معالجة أقل للتحقق من ذاكرة التخزين المؤقت وتقديم الطلبات الصحيحة إلى عنوان IP. عندما يتم تقديم طلب لسجل DNS ، فإن ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح هي أول موقع يتم التحقق منه للسجل المطلوب.

في Chrome ، يمكنك رؤية حالة ذاكرة التخزين المؤقت لنظام أسماء النطاقات بالانتقال إلى chrome: // net-internals / # dns.

مستوى نظام التشغيل (OS) التخزين المؤقت لDNS

محلل DNS على مستوى نظام التشغيل هو المحطة المحلية الثانية والأخيرة قبل أن يترك استعلام DNS جهازك. تسمى العملية داخل نظام التشغيل الخاص بك والتي تم تصميمها للتعامل مع هذا الاستعلام بشكل عام “محلل كعب روتين” أو عميل DNS. عندما يتلقى المحلل الجزئي طلبًا من أحد التطبيقات ، فإنه يتحقق أولاً من ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به لمعرفة ما إذا كان لديه السجل. إذا لم يحدث ذلك ، فإنه يرسل استعلام DNS (مع مجموعة علامة متكررة) ، خارج الشبكة المحلية إلى محلل تكراري DNS داخل مزود خدمة الإنترنت (ISP).

عندما يتلقى المحلل التكراري داخل مزود خدمة الإنترنت استعلام DNS ، مثل جميع الخطوات السابقة ، فإنه سيتحقق أيضًا لمعرفة ما إذا كانت الترجمة المطلوبة من المضيف إلى عنوان IP مخزنة بالفعل داخل طبقة الثبات المحلية الخاصة بها.

يحتوي المحلل التكراري أيضًا على وظائف إضافية اعتمادًا على أنواع السجلات الموجودة في ذاكرة التخزين المؤقت الخاصة به:

إذا لم يكن لدى المحلل سجلات A ، ولكن لديه سجلات NS لخوادم الأسماء الموثوقة ، فسيقوم بالاستعلام عن خوادم الأسماء هذه مباشرةً ، متجاوزًا عدة خطوات في استعلام DNS. يمنع هذا الاختصار عمليات البحث من خوادم أسماء الجذر و .com (في بحثنا عن example.com) ويساعد في حل استعلام DNS بسرعة أكبر.
إذا لم يكن لدى المحلل سجلات NS ، فسوف يرسل استعلامًا إلى خوادم TLD (.com في حالتنا) ، متخطيًا خادم الجذر.
في حالة عدم احتواء المحلل على سجلات تشير إلى خوادم TLD ، وهو أمر بعيد الاحتمال ، فإنه سيقوم بعد ذلك بالاستعلام عن خوادم الجذر. يحدث هذا الحدث عادةً بعد إزالة ذاكرة التخزين المؤقت لنظام أسماء النطاقات.