dxdt.ru: занимательный интернет-журнал

Описание предназначения системы доменных имён Интернета (DNS) нередко сводится к упоминанию про сопоставление “символьного имени” (имя хоста) и “цифрового адреса” (IP-адрес). Но это лишь одна из самых часто используемых функций, которые реализует DNS. Общее же, полное представление о DNS нужно составлять по другой модели: DNS – это глобальная, распределённая база данных, использующая концепцию “ключ-значение”, с иерархическим индексом имён ключей, дополнительной типизацией записей и управляемым кэшированием. В случае поиска IP-адресов для веб-узлов в качестве ключа используется имя узла (хостнейм, доменное имя), а в качестве искомого значения – IP-адрес (или несколько адресов), при этом используется тип записи – A-запись.

То есть, для определения IP-адреса test.ru в глобальной DNS производится поиск “документа” по ключу “test.ru” с извлечением из этого “документа” A-записи, в которой содержится IPv4-адрес. A-записи – это малая часть. В DNS хранятся данные многих типов, например: AAAA – адреса IPv6, MX – имена почтовых серверов, SSHFP – отпечатки хост-ключей SSH и др. При этом, хоть A-записи и очень важны для работы самой DNS, они не являются основными. Основные записи, в смысле иерархии, это SOA-записи (определение основных параметров доменной зоны) и NS-записи (определение списка серверов имён).

DNS позволяет выполнять обратное преобразование – IP-адрес в символьное имя. Но для этого всё равно используется схема “ключ-значение”, где в качестве ключа выступает DNS-имя так называемой обратной зоны, которое формируется из октетов (байтовых элементов) IP-адреса. Это имя располагается в технической зоне .ARPA. То есть, никакого “обратного” поиска “ключа” по “значению” – в DNS нет, но есть прямой поиск записей в специально сконструированных обратных зонах по значению имени, взятому в качестве ключа. Пример обратной зоны: 1.1.1.1.in-addr.arpa – соответствует IPv4-адресу 1.1.1.1 (сервис Cloudflare one.one.one.one).

Если обратную зону в DNS не внести, то и определить через DNS соответствие IP-адреса символьному имени только по IP-адресу и штатным способом – не выйдет. (Но, конечно, можно просканировать все доступные доменные зоны по всем доступным ключам (именам) на предмет A-записей и, таким образом, найти имена, соответствующие данному IP в прямой записи; этих имён может быть очень много.)

Поиск записей в DNS производят программы-резолверы, которые опрашивают DNS-серверы в соответствии с иерархией ключей (DNS-имён): так, tls.dxdt.ru – это имя третьего уровня, находящееся внутри dxdt.ru, а dxdt.ru – второго уровня внутри .ru, а ru – первого уровня внутри корневого домена, имя которого состоит из пустой строки и, при использовании полной записи, тоже отделяется точкой справа, вот так: tls.dxdt.ru. – здесь корневой домен идёт после крайней правой точки. Совокупность программ и протоколов, используемых для поиска в DNS, тоже нередко обозначается буквами D, N и S, но здесь S – это сервис (service), то есть, речь уже идёт про сервис доменных имён.

Основой работы DNS как сервиса является кэширование данных на разных уровнях, в основном, кэширование обеспечивают программы-резолверы. Кэширование решает две основных задачи: это исключение излишней нагрузки и сохранение доступности при кратковременных отказах. Для обеспечения работы сервиса, записям, публикуемым в DNS, сопоставляются различные технические параметры, самый важный из них – это TTL (Time To Live), значение которого позволяет определять динамические параметры кэширования.

При штатной работе, DNS действует именно как база данных: из неё извлекаются далеко не только IP-адреса узлов, про которые так часто пишут, но и списки имён серверов, значения ключей и подписей DNSSEC, значения TXT-записей. Так как DNS является в Интернете всеобъемлющей системой, то и DNS-записи, отличные от A- и AAAA-записей, постоянно используются. Так, TXT-записи, позволяющие опубликовать под заданным именем текстовую строку, повсеместно используются для подтверждения тех или иных прав по управлению доменной зоной, например, при выпуске TLS-сертификатов или при публикации “почтовых” ключей DKIM.

Адрес записки: https://dxdt.ru/2024/05/20/13045/