سیستم نام دامنه (DNS) چیست و چه کاربردی در شبکه دارد؟

سیستم نام دامنه (DNS) سیستمی برای ذخیره سازی نام دامنه‌ی وبسایت‌هاست. در حقیقت DNS چیزی شبیه به دفترچه تلفن در اینترنت است. به این صورت که کاربران از طریق این سیستم به اطلاعات آنلاین با استفاده از نام دامنه، مانند hamyarit.com یا google.com دسترسی پیدا می‌کنند. به بیان ساده کار DNS به این صورت است که آدرس سایت (نام دامنه) را دریافت می‌کند و شماره اصلی (IP) دسترسی به آن سایت را به سیستم شما برمیگرداند.

آی‌پی (IP) چیست؟

هر دستگاه متصل به اینترنت دارای یک آدرس IP منحصر به فرد است که سایر دستگاه‌ها برای پیدا کردن دستگاه مورد نظرشان از آن آدرس استفاده می کنند. درست مانند شماره ملی هر شخص در رابطه با نام و نام خانوادگی‌اش برای حل این مشکل که ممکن است چندین تکرار از نام و نام خانوادگی اشخاص وجود داشته باشد پیشنهاد و ارائه شد، در صورتی که علاقه‌مندید بیشتر در مورد آی‌پی‌ها بدانید، می‌توانید مقاله‌ی آدرس آی‌پی چیست را مطالعه کنید.

نام دامنه (Domain Name) چیست؟

نام دامنه در حقیقت نام وب سایت شماست. نام دامنه آدرسی است که کاربران اینترنت از طریق آن می‌توانند به وب سایت شما دسترسی داشته باشند. از یک نام دامنه برای یافتن و شناسایی رایانه‌ها در فضای (شبکه) اینترنت استفاده می‌شود. همانطور که گفته شد رایانه‌ها از آدرس‌های IP برای تبادل اطلاعات استفاده می‌کنند و یادآوری رشته‌های عددی مثل IP برای انسان دشوار است. به همین دلیل، نام دامنه به جای استفاده از آدرس‌های IP برای شناسایی موجودیت‌ها در اینترنت ایجاد و مورد استفاده قرار گرفت.

نام دامنه می‌تواند ترکیبی از حروف و اعداد باشد و بخش‌های مختلفی مانند منطقه جغرافیایی نام دامنه (پسوند ir برای ایران)، کاربردهای خاص (پسوند org در سازمان‌ها) و موارد دیگری چون حیطه کاری وب سایت (پسوند gallery در سایت نمایشگاهی) را شامل باشد.

قبل از استفاده از یک نام دامنه، باید آن را ثبت کرد. هر نام دامنه منحصر به فرد است و در کل دنیا یک بار با هر پسوندی قابل ثبت است. هیچ دو وب‌سایتی نمی‌توانند نام دامنه یکسانی داشته باشند برای مثال اگر شخصی در مرورگر خود hamyarit.com را تایپ کند، این وب سایت را مشاهده خواهد کرد، نه وب‌سایتی دیگر.

تاریخچه‌ی دی ان اس

DNS در سال 1983 ایجاد شد و در سال 1986 به یکی از استانداردهای اینترنت تبدیل شد. پس از ایجاد کار گروه مهندسی اینترنت IETF عملکرد کلی پروتکل توسط آن‌ها توصیف شد و از آن زمان تاکنون به یکی از اجزای اساسی عملکرد اینترنت تبدیل شده است.

سیستم نام دامنه (DNS) چطور کار می‌کند؟

سیستم‌ نام دامنه با تعیین سرورهای معتبر نام برای هر دامنه، مسئولیت اختصاص نام دامنه و ثبت مشخصات این نام‌ها را به منابع اینترنتی بر عهده دارد. این سیستم در اینترنت با مرورگرها در ارتباط است و مرورگرهای وب از طریق آدرس‌های پروتکل اینترنت (IP) در تعامل هستند یعنی در حقیقت به جای آدرس سایت‌ از شناسه منحصر به فرد آن استفاده می‌کنند.

برای انجام درخواست‌ها برای مشاهده‌ی صفحات وب، DNS نام دامنه را به آدرس‌های IP ترجمه می‌کند تا از این طریق منابع اینترنتی توسط مرورگر در سیستم شما بارگیری شوند. اگر سیستم‌ نام‌ دامنه (DNS) وجود نداشته باشد هیچ سایتی با نام دامنه یا همان نام سایت برای شما باز نمی‌شود. برای مثال آدرس اصلی سایت گوگل 172.217.169.238 است. زمانی که شما در مرورگر آدرس google.com را وارد می‌کنید به کمک سیستم‌‌ نام دامنه و از طریق آدرسی که وارد کردید IP سایت گوگل را استخراج کرده و آن را به مرورگر تحویل می‌دهد.

سرورهای DNS تحول عظیمی در دنیای اینترنت ایجاد کردند. بدون این سیستم‌ها برای دسترسی به یک سایت باید IP آن را حفظ می‌کردیم و این کار را برای وب‌گردی بسیار سخت می‌کرد. پس می‌توان گفت بزرگترین مزیت سیستم نام ‌دامنه این است که نیاز انسان برای به خاطر سپردن آدرس‌های IP مانند 192.168.1.1 (در IPv4) یا آدرسهای IP پیچیده تر IP جدیدتر مانند 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 (در IPv6) را از بین می‌برد. این عمل در سیستم DNS مراحل مختلفی دارد که در تصویر بالا قابل مشاهده است، در ادامه سازوکار و نحوه‌ی عملکرد DNS را از دید مرورگر و سرور بررسی می‌کنیم:

1. درخواست بارگیری یک سایت

برای مثال زمانی که نام سایت hamyarit.com در نوار آدرس مرورگر تایپ می‌کنید مراحل مختلفی طی می‌شود تا سایت برای شما باز شود. در ابتدا مرورگر حافظه (cache) خود را چک می‌کند تا ببیند این سایت قبلا در مرورگر نمایش داده شده است یا خیر؛ اگر قبلا سایت در این مرورگر باز شده باشد و حافظه مرورگر پاک نشده باشد از IP موجود در حافظه خود استفاده کرده و سایت را بر اساس آن بارگیری و نمایش می‌دهد. در صورتی که این نام در حافظه مرورگر موجود نباشد باید به سیستم نام دامنه یا DNS مراجعه کند.

2. ارسال درخواست به سیستم نام دامنه بازگشتی

در این مرحله سیستم شما از سرورهای ISP برای جستجوی DNS‌ و ارسال درخواست به آن استفاده می‌کند. به این سرورها در اصطلاح سرورهای DNS بازگشتی یا Recursive DNS Server گفته می‌شود. این سرورها نیز دارای کش (حافظه) هستند، اگر سایت مورد درخواست شما در کش آن‌ها وجود داشت، آدرس را به سیستم شما برمیگردانند و سایت در سیستم شما بارگیری می‌شود.

در غیر این صورت آدرس درخواستی شما را به یکی از سرورهای اصلی نام دامنه یا Root Name Servers ارسال می‌کند. (توجه داشته باشید برای پوشش شبکه بزرگی مثل اینترنت ما به چندین و چند سرور DNS نیازمند هستیم که در مکان‌های مختلف سراسر جهان را پوشش دهند)

3. ارجاع درخواست به سرورهای روت

سرورهای اصلی DNS یا Root Name Servers یا همان مسئول پاسخ‌دهی به سوالات درباره دامنه‌ها و آی‌پی‌ها هستند. این سرورها تمامی آدرس‌ها را ندارند؛ اما راه به دست آوردن پاسخ متناسب با آدرس سایت درخواستی شما در حافظه‌ خود دارند. این سرورها نسبت به نام دامنه مورد درخواست، آن را به سمت سروری که پاسخ را دارد هدایت می‌کنند.

به این صورت که بخش‌های مختلف نام دامنه را بررسی می‌کنند تا پرسش سیستم شما را به سرورهای مربوطه ارسال کنند. برای مثال در انتهای نام دامنه hamyarit.com رشته com وجود دارد، پس درخواست شما باید به سرور مختص com انتقال یابد. به این سرورها که بر اساس رشته انتهایی آدرس (یا همان TLD) دسته‌بندی می‌شوند سرورهای TLD گفته می‌شود.

4. پرسش از دامنه‌های سطح بالا (TLD)

هر سرور دامنه‌ی سطح بالا یا TLD (مخفف Top Level Domain) به درخواست‌های مربوط به یک نوع از پسوندهای مختلف پاسخ می‌دهد؛ برای مثال org ،ir ،com و… این سرورها پس از دریافت پرسش آن را به DNS اصلی آن وبسایت ارجاع می‌دهند.

5. ارسال پرسش به سرور وبسایت

این سرورها Authoritative Name Servers نام دارند که مسئول پاسخگویی به اطلاعات مربوط به دامنه‌ها می‌باشند.این آخرین مرحله از پرسش و ارسال درخواست است. در این مرحله آدرس نام دامنه به سرور ارجاع و IP آن توسط سرورهای بازگشتی ISP دریافت می‌شود.

سرور بازگشتی IP را پس از ذخیره‌سازی به سیستم ما انتقال داده و مرورگر سایت را از طریق IP دریافتی بارگیری می‌کند (آی‌پی مورد نظر در کش مرورگر نیز برای بازدیدهای بعدی ذخیره می‌شود)

چه زمانی خطاهای DNS را در مرورگر مشاهده می‌کنیم؟

در تمامی مراحل بالا اگر مرورگر نتواند هیچ سروری برای DNS پیدا کند که آدرس IP نام دامنه مورد نظر شما را داشته باشد یا مشکلی در ارسال درخواست به وجود بیاید، خطای مربوط به مشکل پیش آمده به شما نمایش داده خواهد شد. برای مثال زمانی که مرورگر نتواند هیچ نتیجه‌ای پیدا کند که آدرس IP نام دامنه مورد نظر را داشته باشد خطای زیر به شما نمایش داده خواهد شد.