Sieci komputerowe
DNS zamienia nazwy domenowe na informacje potrzebne do komunikacji, najczęściej adresy IP. Dzięki temu użytkownik może wpisać nazwę, a komputer ustali, gdzie znajduje się odpowiednia usługa.
Klasyczny DNS
UDP 53
DNS używa też
TCP 53
Cache
TTL
Reverse
PTR
Podstawy
DNS to Domain Name System. Jego podstawowa rola polega na zamianie nazw domenowych na informacje potrzebne do komunikacji, najczęściej na adresy IP.
Gdy użytkownik wpisuje www.example.com, komputer potrzebuje ustalić adres IP związany z tą nazwą. DNS nie przesyła strony WWW. DNS pomaga ustalić, gdzie znajduje się odpowiednia usługa.
Nazwa server.example.com jest wygodna dla człowieka. Komunikacja sieciowa wymaga jednak adresu IP, np. dokumentacyjnego adresu 192.0.2.10. W materiałach używamy zakresów dokumentacyjnych: 192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24 i 203.0.113.0/24.
FQDN to Fully Qualified Domain Name, czyli pełna nazwa DNS. W przykładzie www.example.com label www oznacza hosta, example to domena, a com to TLD. Formalnie pełna nazwa może mieć końcową kropkę: www.example.com. Kropka oznacza root DNS.
| Poziom | Przykład | Znaczenie |
|---|---|---|
| Root | . | Wskazuje odpowiednią część hierarchii DNS. |
| TLD | .com | Domena najwyższego poziomu, podobnie jak .pl albo .org. |
| Domena | example.com | Strefa obsługiwana przez authoritative DNS. |
| Host | www.example.com | Pełna nazwa hosta używana przez klienta. |
Authoritative DNS przechowuje autorytatywne informacje dla swojej strefy, np. dla example.com.
Kto pyta DNS
Stub resolver, czyli klient DNS, działa na urządzeniu użytkownika. Klient zwykle pyta skonfigurowany recursive resolver, np. serwer DNS operatora, organizacji albo inny wskazany resolver.
Recursive resolver może odpowiedzieć z cache albo wykonać dalsze zapytania DNS. Klient końcowy zwykle nie odpytuje samodzielnie całej hierarchii root, TLD i authoritative.
| Krok | Co się dzieje |
|---|---|
| 1 | Klient pyta recursive resolver o www.example.com. |
| 2 | Resolver sprawdza cache. |
| 3 | Jeżeli nie ma wyniku, resolver pyta serwer root. |
| 4 | Root wskazuje serwery dla .com. |
| 5 | Resolver pyta serwer TLD .com. |
| 6 | TLD wskazuje authoritative DNS dla example.com. |
| 7 | Resolver pyta authoritative DNS. |
| 8 | Authoritative DNS zwraca odpowiedź. |
| 9 | Resolver zapisuje odpowiedź w cache. |
| 10 | Resolver przekazuje wynik klientowi. |
Typy zapytań
W zapytaniu rekurencyjnym klient oczekuje końcowej odpowiedzi od resolvera. Zapytania iteracyjne pojawiają się dalej: resolver może otrzymywać wskazówki, który serwer zapytać jako następny.
Transport
Klasyczny DNS używa UDP 53 oraz TCP 53. UDP jest często używany dla standardowych zapytań. TCP jest również częścią DNS i może być używany m.in. wtedy, gdy odpowiedź wymaga TCP albo przy innych operacjach DNS.
DNS over TLS używa TCP 853. DNS over HTTPS działa przez HTTPS, zwykle na porcie 443. To rozszerzenia względem podstawowego wyjaśnienia klasycznego DNS.
| Typ | Rola | Przykład |
|---|---|---|
| A | IPv4 | server.example.com A 192.0.2.10 |
| AAAA | IPv6 | server.example.com AAAA 2001:db8::10 |
| CNAME | alias nazwy | www.example.com CNAME server.example.com |
| MX | serwer pocztowy | example.com MX 10 mail.example.com |
| NS | serwer nazw | example.com NS ns1.example.net |
| PTR | reverse DNS | 192.0.2.10 → server.example.com |
| TXT | dane tekstowe | tekst do weryfikacji lub konfiguracji usługi |
A mapuje nazwę na IPv4. AAAA mapuje nazwę na IPv6. CNAME tworzy alias nazwy i wskazuje inną nazwę, a nie bezpośrednio adres IPv4. MX wskazuje serwer pocztowy, zwykle z preferencją, gdzie niższa liczba oznacza wyższy priorytet. NS wskazuje serwery nazw dla strefy lub delegacji. TXT przechowuje dane tekstowe, używane m.in. przez różne mechanizmy weryfikacji i konfiguracji usług.
Wynik DNS może zostać zapisany w pamięci cache aplikacji, systemu operacyjnego lub resolvera DNS. Cache zmniejsza liczbę zapytań i zwykle przyspiesza odpowiedź.
Jeżeli administrator zmieni rekord A ze starego 192.0.2.10 na nowy 192.0.2.20, nie wszyscy klienci muszą zobaczyć zmianę natychmiast. Stary wynik może nadal znajdować się w cache do czasu wygaśnięcia TTL.
Rekord PTR służy do odwrotnego mapowania: IP → nazwa. Dla IPv4 używana jest przestrzeń in-addr.arpa. Przykładowo adres 192.0.2.10 może wskazywać nazwę server.example.com w reverse DNS. Dla IPv6 używana jest przestrzeń ip6.arpa.
Powiązanie
DHCP może przekazać klientowi adres serwera DNS. Robi to przez Option 6: DNS Servers. Klient otrzymuje adres resolvera DNS i korzysta z niego przy zapytaniach o nazwy.
Wróć do DHCP| Windows | Zastosowanie |
|---|---|
| nslookup example.com | Podstawowe zapytanie DNS. |
| nslookup example.com 192.0.2.53 | Zapytanie do jawnie wskazanego serwera DNS. |
| Resolve-DnsName example.com | Współczesne polecenie PowerShell. |
| ipconfig /displaydns | Wyświetlenie lokalnego cache DNS Windows. |
| ipconfig /flushdns | Usunięcie lokalnego cache DNS systemu Windows. |
| Linux | Zastosowanie |
|---|---|
| dig example.com | Podstawowe zapytanie DNS. |
| dig example.com A | Zapytanie o rekord A. |
| dig example.com AAAA | Zapytanie o rekord AAAA. |
| dig @192.0.2.53 example.com | Zapytanie do jawnie wskazanego resolvera. |
| dig -x 192.0.2.10 | Przykład zapytania reverse DNS. |
| resolvectl status | Informacje o DNS, jeżeli system używa systemd-resolved. |
| resolvectl flush-caches | Czyszczenie cache w systemd-resolved. |
Dostępność konkretnych poleceń zależy od systemu i zainstalowanych narzędzi. Nie zakładamy, że dig jest zawsze fabrycznie zainstalowany.
Troubleshooting
Ćwiczenia
Najpierw wykonaj obliczenia samodzielnie. Odpowiedzi rozwiń dopiero wtedy, gdy masz własny wynik.
Pytania kontrolne
Jeżeli adres IP działa, a nazwa nie, sprawdź resolver, cache, rekordy i łączność z DNS. To zawęża problem bez zgadywania.