Как выполняется поиск DNS

Когда Вы вводите доменное имя, устройству нужно преобразовать его в IP-адрес, прежде чем устанавливать соединение. Этот процесс называется поиском DNS и состоит из чёткой последовательности шагов.

Цель — как можно быстрее найти авторитетный ответ, используя по пути кэши для сокращения объёма работы.

Сначала устройство проверяет собственный локальный кэш DNS и файл hosts. Если имя недавно запрашивалось и запись всё ещё действительна, кэшированный IP используется немедленно.

Это позволяет обойтись без сетевого запроса. Именно благодаря кэшированию повторное посещение сайта часто устанавливает соединение быстрее первого.

Если в локальном кэше нет ответа, устройство отправляет запрос настроенному рекурсивному резолверу, которым обычно управляет ISP или общедоступный провайдер, например 8.8.8.8.

Резолвер берёт на себя поиск ответа, при необходимости опрашивает другие серверы и возвращает устройству итоговый IP-адрес.

Запрос устройства к резолверу является рекурсивным: «найдите полный ответ». Затем резолвер выполняет итеративные запросы к иерархии, и каждый сервер направляет его ближе к ответу.

Рекурсивный поиск означает «выполнить всю работу», а итеративный — «указать следующий шаг». Резолвер соединяет эти два подхода.

Если в кэше резолвера ничего нет, он начинает с корневого сервера. Корневой сервер не знает окончательного ответа, но знает, какой сервер TLD обслуживает окончание домена, например .com.

Корневой сервер отвечает ссылкой, направляющей резолвер к нужным серверам TLD.

Затем резолвер обращается к серверу TLD (например, к серверам .com). Сервер TLD также не хранит окончательную запись, но знает авторитетные серверы имён конкретного домена.

Он возвращает ещё одну ссылку, сужая поиск до собственных серверов домена.

Наконец резолвер обращается к авторитетному серверу имён домена, который хранит настоящую запись. Он возвращает фактический IP-адрес запрошенного имени.

Это окончательный ответ. Теперь у резолвера есть данные, необходимые исходному устройству.

Резолвер отправляет IP-адрес Вашему устройству, и оно может установить соединение. И резолвер, и устройство кэшируют ответ на определённое время.

При последующих запросах того же имени полный путь пропускается и используется кэш, благодаря чему система работает быстрее, а нагрузка на серверы снижается.

Большинство запросов DNS передаётся через порт UDP 53, выбранный ради скорости, поскольку запросы небольшие и выполняются часто. Лёгкий транспорт без установления соединения подходит для быстрых обменов вопросами и ответами.

Для больших ответов или передачи зон между серверами DNS переключается на порт TCP 53. Знание о том, что DNS использует порт 53, часто проверяется на экзамене.

Полный путь, если ничего не закэшировано: локальный кэш → рекурсивный резолвер → корневой сервер → TLD → авторитетный сервер → ответ.

Запомните этот порядок для экзамена. Каждый уровень либо отвечает из кэша, либо направляет резолвер на один шаг глубже, пока тот не достигнет авторитетной записи.

Знание пути поиска помогает устранять неполадки. Если имя не разрешается, можно проверить, отвечает ли резолвер, доступен ли авторитетный сервер и на каком участке прерывается цепочка.

Инструменты вроде nslookup позволяют напрямую обращаться к конкретным серверам и определить, на каком этапе поиска возникает сбой.

Расставьте этапы поиска по порядку.

Вы прошли весь процесс поиска DNS.

• Порядок: локальный кэш → резолвер → корневой сервер → TLD → авторитетный сервер → ответ.
• Устройство выполняет рекурсивный запрос, а резолвер — итеративные запросы.
• Корневые серверы направляют к серверам TLD, а серверы TLD — к авторитетным серверам.
• Авторитетный сервер хранит настоящую запись и возвращает итоговый IP-адрес.
• Ответы кэшируются, чтобы ускорить последующие запросы.