Доменные имена в сети Internet

В системе DNS реализуются три сценария поиска IP-адреса в базе данных.

• Компьютер, которому необходимо получить соединение с другим компьютером в той же зоне, посылает запрос локальному DNS-серверу зоны на поиск IP-адреса удаленного компьютера. Локальный DNS-сервер, имеющий этот адрес в локальной базе данных имен, возвращает запрашиваемый IP-адрес компьютеру, который посылал запрос.
• Компьютер, которому необходимо получить соединение с компьютером в другой зоне запрашивает локальный DNS-сервер своей зоны. Локальный DNS-сервер обнаруживает, что нужный компьютер находится в другой зоне, и формирует запрос корневому DNS-серверу. Корневой DNS-сервер спускается по дереву серверов DNS и находит соответствующий локальный DNS-сервер. От него он получает IP-адрес запрашиваемого компьютера. Затем корневой DNS-сервер передает этот адрес локальному серверу DNS, который послал запрос. Локальный DNS-сервер возвращает IP-адрес компьютеру, с которого был подан запрос. Совместно с IP-адресом передается специальное значение — время жизни TTL (time to live). Это значение указывает локальному DNS-серверу, сколько времени он может хранить IP-адрес удаленного компьютера у себя в кэше. Благодаря этому увеличивается скорость обработки последующих запросов.
• Компьютер, которому необходимо повторно получить соединение с компьютером в другой зоне запрашивает локальный DNS-сервер своей зоны. Локальный DNS-сервер проверяет, нет ли этого имени в его кэше и не истекло ли еще значение TTL. Если адрес еще в кэше и значение TTL не истекло, то IP-адрес посылается запрашивающему компьютеру. Это считается неавторизованным ответом, так как локальный DNS-сервер считает, что с момента последнего запроса IP-адрес удаленного компьютера не изменился

Во всех трех случаях компьютеру для поиска какого-либо компьютера в сети Internet нужен лишь IP-адрес локального сервера DNS. Дальнейшую работу по поиску IP-адреса, соответствующего запрошенному имени, выполняет локальный DNS-сервер. Это упрощает работу локального компьютера в сети. На рисунке 3 показан механизм работы системы DNS.

Рисунок 3. Методы преобразования в системе DNS

По мере роста дерева DNS, к серверам системы доменных имен предъявлялись новые требования. Как уже упоминалось ранее, родительские DNS-серверы должны иметь IP-адреса своих дочерних серверов DNS, чтобы правильно обрабатывать DNS-запросы на преобразование имен в IP-адреса. Чтобы DNS-запросы обрабатывались правильно, поиск по дереву DNS должен начинаться из какой-то определенной точки. В период младенчества сети Internet большинство запросов на поиск имен приходилось на локальные имена хостов. Основная часть DNS-трафика проходила внутри локальной зоны и лишь в худшем случае достигала родительских серверов DNS. Однако с ростом популярности Internet и, в частности Web, все больше DNS-запросов формировалось к удаленным хостам вне локальной зоны. Когда DNS-сервер не находил имя хоста в своей базе данных, он вынужден был запрашивать удаленный DNS-сервер. Наиболее подходящими кандидатами для удаленных DNS-серверов, естественно, стали серверы DNS верхнего уровня, которые обладают полной информацией о дереве доменов и способны найти нужный DNS-сервер, ответственный за зону, к которой принадлежит запрашиваемый хост. Затем они же возвращают IP-адрес нужного хоста локальному DNS-серверу. Все это приводит к колоссальным перегрузкам корневых серверов системы DNS. Однако, их не так много и все они равномерно распределяют нагрузку между собой. Локальные DNS-серверы работают с серверами DNS доменов верхнего уровня с помощью протокола DNS.

DNS не только отыскивает IP-адрес по заданному имени хоста, но способна выполнять и обратную операцию, т.е. по IP-адресу определять имя хоста в сети. Многие Web- и FTP-серверы в сети Internet ограничивают доступ на основе домена, к которому принадлежит обратившийся к ним клиент. Получив от клиента запрос на установку соединения, сервер передает IP-адрес клиента DNS-серверу как обратный DNS-запрос. Если клиентская зона DNS настроена правильно, то на запрос будет возвращено имя клиентского хоста, на основе которого затем принимается решение о том, допустить данного клиента на сервер или нет.