Что такое DNS простыми словами

Когда вы открываете сайт, кажется, что всё происходит почти мгновенно: ввели адрес, нажали Enter, страница загрузилась. За этой привычной мелочью скрывается система, без которой интернет в его нынешнем виде был бы просто неудобен. И имя ей DNS.

Если объяснять совсем просто, DNS — это своего рода «телефонная книга» интернета. Людям удобно запоминать слова: example.com, google.com, wikipedia.org. Компьютерам слова не подходят — они работают с IP-адресами, то есть с числовыми адресами вроде 192.0.2.1 или 203.0.113.5. DNS как раз и нужен для того, чтобы связать одно с другим: понятное человеку имя сайта с адресом сервера, на котором этот сайт находится.

Без DNS интернетом тоже можно было бы пользоваться, но тогда вместо привычных доменов пришлось бы держать в голове длинные наборы цифр. 

Что делает DNS на практике

Главная задача DNS довольно простая: найти IP-адрес по имени домена. Вы вводите в браузере адрес сайта, а DNS помогает понять, куда именно нужно подключаться.

Допустим, вы набрали адрес сайта. Браузеру недостаточно знать только доменное имя. Ему нужен точный сетевой адрес сервера. В этот момент и начинается DNS-запрос. Система проверяет, есть ли уже готовый ответ, а если нет, то ищет его по цепочке серверов, пока не получит нужный IP.

Именно поэтому DNS можно представить как систему навигации. Вы называете не координаты, а знакомое имя, а DNS уже переводит его на язык, понятный сети.

Зачем нужны DNS-серверы

DNS не может работать сам по себе — ему обязательно нужна аппаратная платформа в виде серверов. Они хранят сведения о доменах и отвечают на запросы: какой IP-адрес соответствует нужному имени, где находятся почтовые серверы домена, какие поддомены к нему относятся и не только.

DNS-сервер — это источник справочной информации о домене. Когда браузер, провайдер или другая система хочет понять, куда вести запрос, он обращается именно к нему.

При этом DNS не устроен как одна большая центральная база. У него распределённая архитектура: информация хранится на множестве серверов, и каждый отвечает за свою часть. За счёт этого система остаётся устойчивой. 

Как работает DNS, если все распределить по шагам

Когда вы вводите адрес сайта в браузере, всё выглядит просто, но внутри происходит несколько проверок.

Сначала устройство смотрит, не знает ли оно ответ уже сейчас. Иногда нужное соответствие домена и IP-адреса хранится локально. Например, в кеше операционной системы или браузера. В некоторых случаях используется и файл hosts, где можно вручную указать, какому имени соответствует какой адрес.

Если локально ответа нет, запрос отправляется на DNS-сервер, который использует ваше устройство. Чаще всего это сервер провайдера, хотя можно пользоваться и сторонними DNS-сервисами.

Если и там готового ответа нет, начинается более глубокий поиск. Сначала запрашивается информация у корневой части DNS-системы. Корневые серверы не знают адрес конкретного сайта, но подсказывают, где искать дальше — например, у кого запрашивать данные по зоне .ru, .com или другой доменной зоне.

Потом запрос доходит до серверов доменной зоны. Они, в свою очередь, указывают, какие серверы отвечают уже за конкретный домен. И только после этого система получает окончательный ответ: IP-адрес нужного сайта.

Затем этот адрес возвращается назад по цепочке, сохраняется в кеше на какое-то время, и браузер уже подключается к серверу сайта. Всё это занимает доли секунды, поэтому пользователь обычно даже не замечает, что за одно открытие страницы произошло несколько отдельных обращений.

Почему сайты открываются быстрее при повторном заходе

Одна из самых полезных особенностей DNS — кэширование. Когда система уже узнала IP-адрес сайта, она не обязана каждый раз искать его заново. Ответ можно сохранить на некоторое время и использовать повторно.

Это снижает нагрузку на DNS-серверы и ускоряет открытие страниц. Поэтому нередко сайт, который вы уже посещали, открывается быстрее, чем ресурс, к которому устройство обращается впервые.

Срок хранения такого ответа зависит от настроек DNS-записей. Он может быть совсем коротким или, наоборот, более длительным — это уже решает владелец зоны или администратор сервиса.

Для чего DNS нужен помимо открытия сайтов

Хотя чаще всего DNS связывают именно с доступом к сайтам, на этом его роль не заканчивается. Он используется и в других задачах.

Например, через DNS определяется, куда должна приходить почта для домена. За это отвечают MX-записи. Есть записи для поддоменов, для подтверждения владения доменом, для настроек почтовой защиты, для служебной информации и распределения трафика между несколькими серверами.

Какие записи есть в DNS

У каждого домена есть набор DNS-записей. Это правила, по которым другие системы понимают, куда вести пользователя, где искать почту и какие сервисы связаны с доменом.

Самые распространённые записи такие:

• A — указывает IPv4-адрес, к которому привязан домен;
• AAAA — то же самое, но для IPv6;
• CNAME — показывает, что одно имя является псевдонимом другого;
• MX — задаёт почтовые серверы домена;
• NS — указывает DNS-серверы, которые отвечают за доменную зону;
• TXT — хранит текстовые данные, например служебные подтверждения и настройки;
• SOA — содержит базовую информацию о DNS-зоне.

Есть и другие типы записей, но для общего понимания этих уже достаточно. На практике именно они чаще всего встречаются при настройке сайта, почты и поддоменов.

Что такое DNS-зона

Когда говорят о DNS-зоне, имеют в виду набор записей, относящихся к определённому домену. В этой зоне хранится информация о том, какие IP-адреса использовать, какие серверы считаются авторитетными, куда отправлять письма, какие поддомены существуют и что с ними делать.

Если упростить, DNS-зона — это «паспорт» домена в интернете. Пока нужные записи не созданы или не настроены, домен у вас есть, но полноценно работать он не сможет.

Зачем прописывают DNS-серверы для домена

Когда вы регистрируете домен, этого ещё недостаточно, чтобы сайт сразу начал открываться. Интернету нужно понимать, какие DNS-серверы отвечают за этот домен. Именно поэтому у домена указывают NS-записи — то есть серверы, где хранится его DNS-зона.

Пока такие серверы не заданы, остальная сеть просто не знает, где искать информацию о вашем домене. По сути, домен зарегистрирован, но маршрута к его настройкам ещё нет.

Обычно указывают как минимум два DNS-сервера. Это делается для надёжности: если один сервер окажется временно недоступен, запросы сможет обслуживать другой.

Почему изменения в DNS вступают в силу не сразу

С DNS связана один нюанс, который часто сбивает с толку новичков: после изменения записей результат не виден моментально. Сайт может открываться по-старому, почта идти не туда, а новый поддомен не работать, хотя в панели всё уже настроено.

Причина в том, что DNS использует кеширование. Разные устройства и серверы хранят предыдущие ответы некоторое время и не запрашивают обновления каждую секунду. Поэтому изменения распространяются по сети постепенно.

Иногда всё начинает работать через несколько минут. Иногда нужно подождать несколько часов. В отдельных случаях этот процесс может растянуться до суток и дольше.

Где находятся DNS-серверы

DNS не привязан к одной стране или одному дата-центру. Это глобальная распределённая система. У неё есть корневой уровень, серверы доменных зон и авторитетные серверы конкретных доменов. Все они размещаются в разных точках мира, чтобы система оставалась устойчивой и доступной.

Часто можно встретить фразу, что у DNS есть 13 корневых серверов. Точнее будет сказать так: существует 13 логических корневых серверных систем, обозначаемых буквами от A до M. На практике у каждой из них много экземпляров в разных странах, поэтому реальная инфраструктура гораздо шире, чем может показаться по этой формулировке.

Именно такая схема помогает DNS выдерживать высокую нагрузку и продолжать работу даже при сбоях на отдельных узлах.

Почему DNS так важен

Без DNS интернет не перестал бы существовать, но стал бы намного менее удобным. Почти каждое обращение к сайту, почте, панели управления, API или облачному сервису так или иначе опирается на систему доменных имён.

Она работает в фоне и редко привлекает к себе внимание до тех пор, пока что-то не ломается. Но именно за счёт DNS мы пользуемся не наборами цифр, а понятными адресами. Именно он помогает браузеру найти нужный сервер, а почтовой системе понять, куда доставлять письма.