dns چیست؟ / کارکرد و اجزای دی ان اس

به گزارش رکنا، DNS (Domain Name System) یک سیستم نام‌گذاری است که برای تبدیل نام‌های دامنه قابل فهم برای انسان‌ها به آدرس‌های IP (Internet Protocol) که توسط کامپیوترها قابل شناسایی و استفاده است، به کار می‌رود.

برای مثال، زمانی که شما در مرورگر خود آدرس یک وب‌سایت مانند "www.example.com" را وارد می‌کنید، DNS آن را به آدرس IP معادل آن (مثلاً 192.168.1.1) تبدیل می‌کند تا مرورگر شما بتواند به سرور مورد نظر متصل شود و صفحه وب را بارگذاری کند.

کارکرد DNS

    ترجمه نام دامنه به آدرس IP: این فرآیند به صورت خودکار انجام می‌شود و به دستگاه‌ها کمک می‌کند تا به منابع اینترنتی متصل شوند.

    مدیریت نام دامنه‌ها: DNS به مدیران شبکه این امکان را می‌دهد که برای هر دامنه‌ای که دارند، رکوردهای مختلفی تعریف کنند. این رکوردها شامل اطلاعاتی مانند آدرس IP، سرور ایمیل و موارد دیگر است.

اجزای DNS

    نام‌سرور (Nameservers): سرورهایی که مسئول پاسخ دادن به درخواست‌های DNS هستند.

    رکوردهای DNS: اطلاعاتی که در DNS ذخیره می‌شود، مانند رکوردهای A (آدرس IP)، MX (رکورد مربوط به ایمیل) و CNAME (نام مستعار دامنه).

مثال از نحوه کار DNS

    شما در مرورگر خود یک URL مانند "www.example.com" وارد می‌کنید.

    دستگاه شما از طریق DNS به سرورهای DNS درخواست می‌دهد تا آدرس IP مربوطه را پیدا کند.

    سرور DNS آدرس IP مناسب را برمی‌گرداند.

    مرورگر شما به آدرس IP رفته و اتصال به سایت برقرار می‌شود.

به‌طور خلاصه، DNS مانند دفترچه تلفن اینترنت است که نام‌های دامنه را به آدرس‌های IP تبدیل می‌کند تا دسترسی به وب‌سایت‌ها و سرویس‌های مختلف به راحتی ممکن شود.

ساختار و عملکرد

1. ساختار DNS

DNS یک سیستم سلسله‌مراتبی و توزیع‌شده است که در آن اطلاعات در یک سری سرورهای مختلف ذخیره و مدیریت می‌شود. این ساختار به‌گونه‌ای است که از ایجاد بار اضافی در یک سرور واحد جلوگیری می‌کند و موجب سرعت بخشیدن به پاسخ‌دهی به درخواست‌ها می‌شود. سیستم DNS از چندین بخش مختلف تشکیل شده است:

الف. سرورهای DNS

در این سیستم، اطلاعات مختلف از طریق سرورهای DNS به کاربران ارسال می‌شود. این سرورها به چند دسته تقسیم می‌شوند:

    سرور ریشه (Root DNS servers): بالاترین سطح سرورهای DNS هستند. این سرورها اطلاعات کلی در مورد دامنه‌های سطح بالای (مثل .com، .org، .net) دارند.

    سرورهای TLD (Top-Level Domain): این سرورها مسئول نگهداری اطلاعات مربوط به دامنه‌های سطح بالای خاص هستند. به عنوان مثال، سرورهای TLD برای دامنه‌های ".com" یا ".ir" اطلاعات دارند.

    سرورهای نام مؤسسه‌ای (Authoritative DNS Servers): این سرورها اطلاعات دقیق و نهایی برای یک دامنه خاص را دارند. آنها مسئول نگهداری رکوردهای DNS برای یک دامنه خاص هستند.

    سرورهای کش (Caching DNS Servers): این سرورها نتایج درخواست‌های قبلی را در حافظه موقت خود ذخیره می‌کنند تا اگر همان درخواست دوباره ارسال شود، سریع‌تر پاسخ دهند.

ب. رکوردهای DNS

رکوردهای DNS، اطلاعاتی هستند که برای ترجمه نام دامنه به آدرس IP و همچنین مدیریت دیگر خدمات اینترنتی استفاده می‌شوند. برخی از انواع رایج رکوردهای DNS عبارتند از:

    رکورد A (Address Record): این رکورد، نام دامنه را به یک آدرس IP خاص ترجمه می‌کند. برای مثال، اگر شما درخواست کنید "www.example.com"، سرور DNS ممکن است آدرس IP 192.168.1.1 را برگرداند.

    رکورد MX (Mail Exchange): این رکورد برای تعیین سرور ایمیل استفاده می‌شود. برای مثال، این رکورد تعیین می‌کند که ایمیل‌هایی که به دامنه‌ای خاص ارسال می‌شوند باید به کدام سرور ایمیل هدایت شوند.

    رکورد CNAME (Canonical Name Record): این رکورد برای ایجاد نام‌های مستعار برای یک دامنه اصلی استفاده می‌شود. برای مثال، شما می‌توانید "blog.example.com" را به "www.example.com" ارجاع دهید.

    رکورد TXT (Text Record): این رکورد برای ذخیره اطلاعات متنی مختلف مانند اعتبارسنجی دامنه‌ها (مثل DKIM و SPF) یا سایر داده‌های مهم استفاده می‌شود.

    رکورد AAAA (IPv6 Address Record): مشابه رکورد A است اما برای آدرس‌های IPv6 استفاده می‌شود.

2. نحوه کار DNS

زمانی که شما آدرس وب‌سایتی را در مرورگر خود وارد می‌کنید، مانند "www.example.com"، مراحل زیر برای تبدیل آن به یک آدرس IP انجام می‌شود:

    درخواست DNS: سیستم شما ابتدا بررسی می‌کند که آیا آدرس IP مورد نظر قبلاً کش (ذخیره) شده است یا خیر. اگر اطلاعات موجود نباشد، درخواست به سرور DNS ارسال می‌شود.

    تماس با سرور ریشه: اگر کش در سیستم شما وجود نداشته باشد، درخواست به سرورهای ریشه ارسال می‌شود تا از آن‌ها درخواست اطلاعات در مورد دامنه‌های سطح بالا (TLD) شود.

    تماس با سرور TLD: پس از دریافت اطلاعات از سرور ریشه، درخواست به سرورهای TLD ارسال می‌شود (برای مثال سرورهایی که دامنه ".com" را مدیریت می‌کنند).

    تماس با سرور Authoritative: پس از آنکه درخواست به سرور TLD رسید، درخواست به سرورهای Authoritative (که اطلاعات دامنه خاص را دارند) ارسال می‌شود تا آدرس IP دقیق سایت را دریافت کنید.

    دریافت آدرس IP: سرور Authoritative آدرس IP مورد نظر را به سرور DNS شما باز می‌گرداند و حالا سیستم شما می‌تواند به آن سرور متصل شود.

    اتصال به سایت: پس از دریافت آدرس IP، مرورگر شما می‌تواند به سرور مورد نظر متصل شود و سایت را بارگذاری کند.

3. مزایای DNS

    افزایش سرعت: استفاده از سیستم کش و ذخیره نتایج DNS باعث می‌شود که درخواست‌های مشابه به سرعت انجام شوند و نیاز به ارسال درخواست‌های متعدد به سرورهای اصلی نباشد.

    ساده‌سازی ارتباطات: DNS این امکان را فراهم می‌کند که کاربران از نام‌های دامنه ساده (مانند "google.com") به جای آدرس‌های IP پیچیده استفاده کنند.

    مدیریت مرکزی: امکان مدیریت آسان‌تر دامنه‌ها و خدمات مرتبط با آن‌ها مانند ایمیل و وب‌سایت‌ها فراهم می‌شود.

    مقیاس‌پذیری: سیستم DNS می‌تواند مقیاس‌های وسیع اینترنت را مدیریت کند و به راحتی از تعداد زیادی دامنه پشتیبانی کند.

4. امنیت DNS

امنیت DNS به دلیل اهمیت آن در زیرساخت‌های اینترنت، به موضوعی بسیار مهم تبدیل شده است. برخی از تهدیدات امنیتی که ممکن است با DNS مرتبط باشند عبارتند از:

    DNS Spoofing (DNS Cache Poisoning): در این حمله، اطلاعات DNS به‌طور جعلی وارد کش DNS می‌شوند و باعث می‌شود که کاربران به آدرس‌های مخرب هدایت شوند.

    DDoS (Distributed Denial of Service) حملات به سرورهای DNS: حملات انکار خدمات توزیع‌شده ممکن است سرورهای DNS را هدف قرار دهند تا دسترسی به وب‌سایت‌ها را مختل کنند.

    DNSSEC (DNS Security Extensions): یک استاندارد امنیتی است که برای تأمین اعتبار و صحت پاسخ‌های DNS استفاده می‌شود.

5. چرا DNS مهم است؟

DNS نقش بسیار مهمی در عملکرد اینترنت دارد. بدون DNS، کاربران مجبور می‌شدند که برای هر سایت آدرس IP خاص آن را بدانند. این کار بسیار پیچیده و غیرعملی بود. بنابراین، DNS بخش اساسی زیرساخت اینترنت است و بدون آن، وب‌سایت‌ها و خدمات آنلاین به‌طور مؤثر قابل دسترسی نمی‌بودند.

به‌طور خلاصه، DNS برای عملکرد صحیح اینترنت ضروری است و به‌صورت خودکار و بی‌وقفه برای کاربران خدمات می‌دهد، بدون آنکه نیاز به مداخله یا آگاهی از جزییات فنی باشد.

نحوه عملکرد دقیق‌تر، تفاوت‌ها و تهدیدات امنیتی

1. جزئیات بیشتر در مورد فرآیند تبدیل نام دامنه به آدرس IP

هنگامی که شما آدرسی مانند "www.example.com" را در مرورگر خود وارد می‌کنید، DNS یک سری مراحل را برای یافتن آدرس IP واقعی (مثل 192.0.2.1) طی می‌کند. در اینجا مراحل بیشتری برای این فرآیند آورده شده است:

الف. کش DNS

زمانی که شما درخواست یک دامنه می‌کنید، سیستم شما ابتدا به دنبال آدرس IP در کش خود می‌گردد. کش DNS به این معنی است که سیستم شما (یا حتی سرور DNS محلی شما) قبلاً اطلاعات مربوط به دامنه را ذخیره کرده است تا در صورت درخواست مجدد، نیازی به انجام مراحل جستجوی طولانی نداشته باشد. این کش معمولاً برای مدت محدودی (چند ساعت یا روز) معتبر است.

ب. سرورهای DNS ریشه

اگر کش DNS موجود نباشد، دستگاه شما از سرورهای DNS ریشه درخواست می‌کند. این سرورها تنها اطلاعات عمومی در مورد دامنه‌های سطح بالا (TLDs) مانند ".com"، ".org" و ".net" را در اختیار دارند. مثلاً، اگر شما به "www.example.com" دسترسی دارید، سرور ریشه از شما می‌خواهد که به سرور مربوط به دامنه ".com" مراجعه کنید.

ج. سرور TLD (Top-Level Domain)

در مرحله بعد، درخواست به سرور DNS مربوط به دامنه سطح بالا (TLD) ارسال می‌شود. برای مثال، اگر شما درخواست "www.example.com" را دارید، درخواست به سرورهای DNS که اطلاعات مربوط به دامنه ".com" را نگهداری می‌کنند، ارسال می‌شود. سرور TLD این درخواست را به سرور معتبر که به صورت خاص مسئول دامنه "example.com" است هدایت می‌کند.

د. سرور Authoritative DNS

سرور DNS معتبر یا Authoritative DNS server آخرین نقطه‌ای است که پاسخ دقیق را به شما می‌دهد. این سرور دقیقاً می‌داند که آدرس IP کدام سرور وب باید به دامنه خاص شما ارجاع داده شود. این سرور اطلاعات نهایی را به شما برمی‌گرداند و مرورگر شما قادر به اتصال به سایت می‌شود.

2. سیستم DNS و امنیت آن

امنیت DNS یکی از مسائلی است که در دنیای اینترنت بسیار مهم است، چرا که بسیاری از حملات اینترنتی به‌طور غیرمستقیم از طریق آسیب‌پذیری‌های DNS صورت می‌گیرد. برخی از تهدیدات امنیتی عبارتند از:

الف. DNS Spoofing یا Cache Poisoning

در این حمله، یک مهاجم سعی می‌کند که اطلاعات DNS ذخیره‌شده در کش سرور را تغییر دهد. به‌طور مثال، زمانی که شما وارد یک وب‌سایت معتبر می‌شوید (مثلاً www.example.com)، مهاجم می‌تواند شما را به یک سایت جعلی هدایت کند. این حمله به این دلیل موفقیت‌آمیز است که سرور DNS اطلاعات نادرستی را در کش خود ذخیره می‌کند.

ب. DDoS حملات به سرورهای DNS

یکی دیگر از تهدیدات رایج، حملات DDoS (حملات انکار سرویس توزیع‌شده) به سرورهای DNS است. در این نوع حمله، هزاران یا میلیون‌ها درخواست به سرورهای DNS فرستاده می‌شود تا سرورهای مورد نظر از کار بیفتند. این کار می‌تواند باعث قطع دسترسی به وب‌سایت‌ها و خدمات آنلاین شود.

ج. DNSSEC (DNS Security Extensions)

برای مقابله با تهدیدات امنیتی، استانداردی به نام DNSSEC توسعه یافته است. این استاندارد شامل روش‌هایی برای اعتبارسنجی و تأیید پاسخ‌های DNS است تا اطمینان حاصل شود که پاسخ‌ها از منابع معتبر و قابل اعتماد می‌آیند و جعل نشده‌اند. DNSSEC به‌طور خاص به جلوگیری از حملات DNS Spoofing کمک می‌کند.

3. مقیاس‌پذیری DNS

یکی از ویژگی‌های برجسته DNS، مقیاس‌پذیری بالای آن است. سیستم DNS می‌تواند به راحتی میلیون‌ها دامنه و درخواست را مدیریت کند، به‌ویژه با توجه به اینکه سرورهای DNS در سراسر جهان توزیع‌شده‌اند. این توزیع باعث می‌شود که اگر یک سرور DNS از کار بیفتد، درخواست‌ها به سرورهای دیگری هدایت شوند و این سیستم همچنان به کار خود ادامه دهد.

الف. توزیع بار (Load Balancing)

یکی از ویژگی‌های پیشرفته DNS که برای مقیاس‌پذیری بسیار مفید است، توزیع بار است. این ویژگی به سرورهای DNS این امکان را می‌دهد که درخواست‌ها را به چندین سرور وب توزیع کنند تا ترافیک به‌طور یکنواخت بین سرورها تقسیم شود و از بار زیاد روی یک سرور جلوگیری شود.

ب. هر DNS به طور مستقل عمل می‌کند

هر سرور DNS می‌تواند به‌طور مستقل به درخواست‌ها پاسخ دهد و نمی‌خواهد به سرورهای دیگر وابسته باشد. این ویژگی به این معناست که اگر یک سرور DNS مشکل پیدا کند، سرورهای دیگر همچنان می‌توانند به درخواست‌های جدید پاسخ دهند و عملکرد اینترنت مختل نخواهد شد.

4. ویژگی‌های پیشرفته DNS

چندین ویژگی پیشرفته وجود دارد که برای کاربردهای خاص از DNS استفاده می‌شود:

الف. Anycast DNS

Anycast یک تکنیک است که در آن یک آدرس IP واحد به چندین سرور در مکان‌های مختلف اختصاص داده می‌شود. این تکنیک به درخواست‌ها این امکان را می‌دهد که به نزدیک‌ترین سرور پاسخ داده شود. در نتیجه، زمان پاسخ‌دهی به درخواست‌ها کاهش می‌یابد و عملکرد DNS بهتر می‌شود.

ب. Any-to-Any DNS

این مدل جدیدتر از DNS به شما این امکان را می‌دهد که همزمان بتوانید چندین رکورد برای یک دامنه داشته باشید. این ویژگی بسیار مفید است وقتی که شما می‌خواهید با سرورهای متعدد یا چندین روش اتصال به اینترنت کار کنید.

ج. DNS Load Balancing

برای سایت‌هایی که ترافیک زیادی دارند، Load Balancing DNS به کار می‌رود. در این روش، درخواست‌های DNS به سرورهای مختلف هدایت می‌شوند تا هیچ سرور واحدی بار زیادی را تحمل نکند و عملکرد سایت همواره بهینه بماند.

5. چرا DNS برای اینترنت حیاتی است؟

بدون DNS، شما مجبور می‌شدید که برای دسترسی به هر سایت، آدرس IP دقیق آن را بدانید. به عنوان مثال، برای باز کردن "www.example.com"، شما باید آدرس IP آن سایت (مثلاً 192.0.2.1) را به یاد داشته باشید. این مسئله به‌طور جدی تجربه کاربری اینترنت را پیچیده و کند می‌کرد.

اما با DNS شما می‌توانید به‌راحتی از نام‌های دامنه به جای آدرس‌های IP استفاده کنید. این ویژگی باعث سهولت و دسترسی سریع‌تر به وب‌سایت‌ها و سرویس‌ها می‌شود و اساس تعاملات اینترنتی را تشکیل می‌دهد.