DNS (Domain Name System) là một hệ thống quản lý và chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP và ngược lại trên Internet. Nó hoạt động như một bảng tra cứu khổng lồ giúp máy tính và thiết bị kết nối với Internet tìm ra địa chỉ IP tương ứng với tên miền mà người dùng nhập vào trình duyệt.
Trước khi có DNS, việc truy cập vào một trang web đòi hỏi người dùng phải ghi nhớ địa chỉ IP dài và phức tạp của máy chủ. DNS giúp đơn giản hóa quy trình này bằng cách liên kết tên miền dễ nhớ với địa chỉ IP tương ứng. Khi người dùng nhập tên miền vào trình duyệt, hệ thống DNS sẽ giúp chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP và kết nối người dùng với máy chủ tương ứng.
DNS được tổ chức theo cấu trúc phân tán và hierarchal. Các máy chủ DNS trên toàn thế giới được liên kết thành một mạng lưới, trong đó có các máy chủ DNS gốc, máy chủ DNS cấp cao, và máy chủ DNS cấp dưới. Khi máy tính không biết địa chỉ IP tương ứng với một tên miền cụ thể, nó sẽ tham gia vào quy trình truy vấn DNS, trong đó nó sẽ gửi yêu cầu tìm kiếm đến các máy chủ DNS và nhận phản hồi chứa địa chỉ IP.
DNS đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dịch vụ truy cập Internet, cho phép người dùng truy cập và tương tác với các trang web, gửi và nhận email, truyền tải dữ liệu, và thực hiện nhiều hoạt động trên Internet. Hiểu và áp dụng chính xác khái niệm về DNS là quan trọng đối với việc hiểu và làm việc với hệ thống mạng và Internet.
Các bài viết liên quan:
DNS là một giao thức TCP / IP được sử dụng trên các nền tảng khác nhau. Không gian tên miền được chia thành ba phần khác nhau: miền chung, miền quốc gia và miền nghịch đảo.
Cách hoạt động của DNS
DNS (Domain Name System) hoạt động dựa trên một quy trình phân giải tên miền thành địa chỉ IP và ngược lại. Dưới đây là cách hoạt động của DNS:
- Gửi yêu cầu DNS: Khi người dùng nhập một tên miền vào trình duyệt, ví dụ như www.example.com, trình duyệt sẽ gửi yêu cầu DNS đến máy chủ DNS cấp cao nhất được cấu hình trên hệ thống.
- Truy vấn DNS: Máy chủ DNS cấp cao nhận được yêu cầu và kiểm tra xem nó có thông tin về tên miền đó trong bộ nhớ cache hay không. Nếu có, nó sẽ trả về địa chỉ IP liên quan ngay lập tức. Nếu không, máy chủ DNS cấp cao sẽ tiến hành truy vấn DNS để tìm thông tin tên miền.
- Liên kết DNS: Máy chủ DNS cấp cao sẽ liên kết với máy chủ DNS cấp cao hơn nếu nó không có thông tin về tên miền. Quá trình này tiếp tục cho đến khi nó tìm thấy máy chủ DNS chịu trách nhiệm cho tên miền đó hoặc khi nó không thể tìm thấy thông tin tên miền.
- Phản hồi DNS: Máy chủ DNS chịu trách nhiệm cho tên miền sẽ trả về địa chỉ IP tương ứng cho máy chủ DNS cấp cao. Máy chủ DNS cấp cao tiếp tục truyền lại địa chỉ IP cho trình duyệt của người dùng.
- Kết nối với máy chủ: Trình duyệt sử dụng địa chỉ IP nhận được từ DNS để kết nối với máy chủ web tương ứng. Sau đó, trang web được tải lên và hiển thị cho người dùng.
Quá trình này xảy ra trong thời gian rất ngắn và đa số các máy chủ DNS đều có bộ nhớ cache để tăng tốc độ phản hồi. Bằng cách tổ chức các máy chủ DNS theo cấu trúc phân tán, DNS đảm bảo rằng người dùng có thể truy cập vào các tên miền một cách nhanh chóng và hiệu quả trên Internet.
Các Domain chung
- Nó xác định các máy chủ đã đăng ký theo hành vi chung của chúng.
- Mỗi nút trong một cây xác định tên miền, là một chỉ mục cho cơ sở dữ liệu DNS.
- Nó sử dụng các nhãn ba ký tự và các nhãn này mô tả kiểu tổ chức.
Nhãn mác | Sự miêu tả |
aero | Các hãng hàng không và công ty hàng không vũ trụ |
biz | Doanh nghiệp hoặc công ty |
com | Tổ chức thương mại |
coop | Tổ chức kinh doanh hợp tác |
edu | Tổ chức giáo dục |
gov | Các cơ quan chính phủ |
info | Nhà cung cấp dịch vụ thông tin |
int | Tổ chức quốc tế |
mil | Các nhóm quân sự |
museum | Bảo tàng và các tổ chức phi lợi nhuận khác |
name | Tên cá nhân |
net | Trung tâm hỗ trợ mạng |
org | Các tổ chức phi lợi nhuận |
pro | Tổ chức cá nhân chuyên nghiệp |
Miền quốc gia
Định dạng của miền quốc gia giống như miền chung, nhưng nó sử dụng hai ký tự viết tắt của quốc gia (ví dụ: chúng tôi cho Hoa Kỳ) thay cho ba ký tự viết tắt về tổ chức.
Tên miền nghịch đảo
Miền nghịch đảo được sử dụng để ánh xạ một địa chỉ với một tên. Khi máy chủ nhận được yêu cầu từ máy khách và máy chủ chỉ chứa các tệp của máy khách được ủy quyền. Để xác định xem máy khách có trong danh sách được ủy quyền hay không, nó sẽ gửi một truy vấn đến máy chủ DNS và yêu cầu ánh xạ địa chỉ đến tên.
Xem thêm Khai thác lỗ hổng Subdomain Takeover
Xem thêm Các bước xây dựng mô hình Machine learning
Quy trình giải quyết tên miền
Quy trình giải quyết tên miền trong DNS (Domain Name System) bao gồm các bước sau:
- Gửi yêu cầu DNS: Khi người dùng nhập một tên miền vào trình duyệt, trình duyệt gửi yêu cầu DNS đến máy chủ DNS cấp cao nhất trong hệ thống.
- Caching: Máy chủ DNS cấp cao nhận được yêu cầu và kiểm tra xem nó có thông tin về tên miền đó trong bộ nhớ cache không. Nếu có, máy chủ DNS trả về địa chỉ IP tương ứng ngay lập tức và quá trình kết thúc. Việc sử dụng bộ nhớ cache giúp giảm thời gian truy vấn và tăng tốc độ giải quyết tên miền.
- Truy vấn DNS: Nếu máy chủ DNS cấp cao không có thông tin trong bộ nhớ cache, nó tiến hành truy vấn DNS. Máy chủ DNS cấp cao gửi yêu cầu truy vấn đến các máy chủ DNS cấp cao hơn để tìm thông tin về tên miền.
- Liên kết DNS: Quá trình truy vấn DNS tiếp tục cho đến khi máy chủ DNS cấp cao tìm thấy máy chủ DNS chịu trách nhiệm cho tên miền đó. Máy chủ DNS cấp cao kết nối với máy chủ DNS chịu trách nhiệm và gửi yêu cầu truy vấn tới.
- Phản hồi DNS: Máy chủ DNS chịu trách nhiệm nhận yêu cầu truy vấn từ máy chủ DNS cấp cao và trả về địa chỉ IP tương ứng. Thông tin này được chuyển trực tiếp từ máy chủ DNS chịu trách nhiệm đến máy chủ DNS cấp cao, và cuối cùng đến trình duyệt của người dùng.
- Caching và ghi nhớ: Khi máy chủ DNS cấp cao nhận được phản hồi từ máy chủ DNS chịu trách nhiệm, nó lưu trữ thông tin trong bộ nhớ cache để sử dụng cho các truy vấn tương lai. Caching giúp cải thiện hiệu suất bằng cách giảm thời gian truy vấn và giúp giải quyết tên miền nhanh chóng hơn trong tương lai.
- Kết nối với máy chủ: Sau khi nhận được địa chỉ IP tương ứng, trình duyệt sử dụng nó để kết nối với máy chủ web tương ứng. Từ đó, trang web được tải lên và hiển thị cho người dùng.
Quy trình giải quyết tên miền trong DNS giúp ánh xạ tên miền (như example.com) thành địa chỉ IP (như 192.168.0.1), cho phép người dùng truy cập vào các trang web bằng cách sử dụng tên miền thay vì phải ghi nhớ các địa chỉ IP phức tạp.
Có bao nhiêu loại DNS server
Có hai loại chính của DNS server:
- Authoritative DNS Server: Là một máy chủ DNS chính thức và chịu trách nhiệm trả lời các yêu cầu về tên miền của mình. Nó chứa thông tin về tên miền, bao gồm địa chỉ IP của máy chủ web và các thông tin liên quan.
- Recursive DNS Server: Là một máy chủ DNS được sử dụng để tìm kiếm thông tin về tên miền từ nhiều nguồn khác nhau. Nó hoạt động như một trung gian giữa máy tính của người dùng và các máy chủ DNS chính thức, và trả lời các yêu cầu tìm kiếm từ máy tính của người dùng.
Phân biệt 2 loại DNS server này
Chính sách phân biệt giữa Authoritative DNS server và Recursive DNS server chính là trách nhiệm và sự hoạt động của mỗi loại máy chủ DNS.
- Authoritative DNS Server: Là một máy chủ DNS chịu trách nhiệm trả lời các yêu cầu về thông tin tên miền. Nó chứa thông tin chính xác và đầy đủ về tên miền và địa chỉ IP tương ứng. Nếu yêu cầu tìm kiếm đúng, máy chủ DNS chính thức sẽ trả lời chính xác và hoàn toàn từ nội dung của nó.
- Recursive DNS Server: Là một máy chủ DNS hoạt động như một trung gian giữa người dùng và các máy chủ DNS chính thức. Nó nhận yêu cầu tìm kiếm từ máy tính của người dùng và tìm kiếm thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, sau đó trả lời yêu cầu đó cho người dùng. Nếu không tìm thấy thông tin tại máy chủ DNS nào, nó sẽ trả về một thông báo lỗi.
Nói chung, Authoritative DNS server chịu trách nhiệm trả lời các yêu cầu về tên miền, trong khi Recursive DNS server tìm kiếm thông tin từ nhiều nguồn và trả lời yêu cầu tìm kiếm của người dùng.
Xem thêm
Lợi ích và vai trò của DNS
DNS (Domain Name System) có vai trò quan trọng và mang lại nhiều lợi ích cho việc hoạt động của Internet. Dưới đây là một số lợi ích và vai trò chính của DNS:
- Ánh xạ tên miền thành địa chỉ IP: DNS cho phép ánh xạ tên miền (như example.com) thành địa chỉ IP (như 192.168.0.1) và ngược lại. Điều này giúp người dùng truy cập vào các trang web bằng cách sử dụng tên miền thay vì ghi nhớ các địa chỉ IP phức tạp. DNS giúp đơn giản hóa việc truy cập Internet và làm cho nó dễ dàng và tiện lợi hơn.
- Tăng tốc độ truy cập: DNS sử dụng bộ nhớ cache để lưu trữ thông tin ánh xạ tên miền và địa chỉ IP. Khi người dùng truy cập vào cùng một tên miền nhiều lần, DNS có thể trả về địa chỉ IP từ bộ nhớ cache mà không cần thực hiện quá trình truy vấn DNS đầy đủ. Điều này giúp tăng tốc độ truy cập và cải thiện hiệu suất của hệ thống.
- Phân tán và đảm bảo sẵn sàng: DNS được tổ chức theo cấu trúc phân tán với nhiều máy chủ DNS trên toàn cầu. Điều này đảm bảo rằng người dùng có thể truy cập vào các tên miền một cách nhanh chóng và hiệu quả ngay cả khi một máy chủ DNS gặp sự cố. DNS cũng hỗ trợ các phương thức sao lưu và phục hồi dữ liệu để đảm bảo tính sẵn sàng và tin cậy của hệ thống.
- Hỗ trợ quản lý tên miền: DNS cung cấp các công cụ và giao thức cho việc quản lý tên miền, bao gồm việc đăng ký, cập nhật và xóa tên miền. Nó cho phép người dùng và tổ chức quản lý và kiểm soát các tên miền của họ, cũng như thiết lập các bản ghi DNS tùy chỉnh như bản ghi A, bản ghi MX và bản ghi CNAME.
- Đảm bảo an ninh và bảo mật: DNS có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ an ninh và bảo mật của hệ thống mạng. Nó hỗ trợ các phương thức và công nghệ như DNSSEC (DNS Security Extensions) để ngăn chặn các cuộc tấn công như cache poisoning và giả mạo địa chỉ IP. DNS cũng có thể cung cấp các thông tin liên quan đến an ninh mạng như các bản ghi SPF (Sender Policy Framework) và DKIM (DomainKeys Identified Mail) để kiểm soát và xác thực email.
Tổng quan, DNS chơi một vai trò không thể thiếu trong hạ tầng mạng Internet, giúp xác định địa chỉ IP cho các tên miền và đảm bảo việc truy cập nhanh chóng và hiệu quả vào các tài nguyên trên Internet.
Các thành phần liên quan đến DNS
- DNS Records: Là các bản ghi chứa thông tin về tên miền và địa chỉ IP. Các loại DNS records phổ biến bao gồm:
- A Record: Ánh xạ tên miền tới địa chỉ IPv4.
- AAAA Record: Ánh xạ tên miền tới địa chỉ IPv6.
- CNAME Record: Ánh xạ tên miền tới một tên miền khác.
- MX Record: Chỉ định máy chủ email cho tên miền.
- TXT Record: Chứa các thông tin văn bản, thường dùng cho các mục đích xác thực.
- DNS Caching: Để giảm tải cho các máy chủ DNS và tăng tốc độ truy cập, DNS resolver sẽ lưu trữ kết quả truy vấn trong bộ nhớ đệm (cache). Thông tin trong cache có thời gian sống (TTL – Time to Live) xác định trước khi phải truy vấn lại.
- DNS Propagation: Là quá trình cập nhật thông tin DNS trên toàn bộ hệ thống DNS toàn cầu. Khi thay đổi một DNS record, quá trình này có thể mất từ vài phút đến 48 giờ để cập nhật hoàn toàn.
Các vấn đề phổ biến liên quan đến DNS
- DNS Cache Poisoning: Kẻ tấn công có thể thay đổi thông tin trong bộ nhớ đệm của DNS resolver để chuyển hướng người dùng đến các trang web giả mạo.
- DNS Spoofing: Kẻ tấn công gửi các phản hồi DNS giả mạo để lừa DNS resolver lưu trữ thông tin sai lệch.
- DNS Amplification Attack: Một dạng tấn công DDoS sử dụng các máy chủ DNS để tăng cường lưu lượng tấn công tới mục tiêu.
Cách bảo vệ DNS
- Sử dụng DNSSEC: DNSSEC giúp bảo vệ chống lại các cuộc tấn công bằng cách thêm chữ ký số vào các bản ghi DNS.
- Cấu hình DNS an toàn: Hạn chế truy cập đến các máy chủ DNS và sử dụng các kỹ thuật lọc IP để ngăn chặn truy cập trái phép.
- Theo dõi và giám sát: Sử dụng các công cụ giám sát để theo dõi hoạt động DNS và phát hiện sớm các hành vi bất thường.