Giới thiệu về hệ thống DNS

1. Giới thiệu về hệ thống DNS

Vào những năm 1970 mạng ARPanet của bộ quốc phòng Mỹ rất nhỏ và dễ dàng quản lý các liên kết vài trăm máy tính với nhau. Do đó mạng chỉ cần một file HOSTS.TXT chứa tất cảthông tin cần thiết về máy tính trong mạng và giúp các máy tính chuyển đổi được thông tin địa chỉvà tên mạng cho tất cả máy tính trong mạng ARPanet một cách dễdàng. Và đó chính là bước khởi đầu của hệ thống tên miền gọi tắt là DNS ( Domain name system)  

Nhưng khi mạng máy tính ARPanet ngày càng phát triển thì việc quản lý thông tin chỉ dựa vào một file HOSTS.TXT là rất khó khăn và không khả thi. Vì thông tin bổ sung và sửa đổi vào file HOSTS.TXT ngày càng nhiều và nhất là khi ARPanet phát triển hệ thống máy tính dựa trên giao thức TCP/IP dẫn đến sự phát triển tăng vọt của mạng máy tính:
−  Lưu lượng và trao đổi trên mạng tăng lên.
−  Tên miền trên mạng và địa chỉngày càng nhiều.
−  Mật độ máy tính ngày càng cao vì thế đảm bảo phát triển ngày càng khó khăn.

Đến năm1984, Paul Mockpetris thuộc viện USC's Information SciencesInstitute phát triển một hệthống quản lýtên miền mới (miêu tảtrong chuẩn RFC 882 - 883) gọi là DNS (Domain Name System) và ngày nay nó ngày càng được phát triển và hiệu chỉnh bổsung tính năng để đảm bảo yêu cầu ngày càng cao của hệ thống (hiện nay DNS được tiêu chuẩn theochuẩn RFC 1034 - 1035)

2. Mục đích của hệthống DNS: 

Máy tính khi kết nối vào mạng Internet thì được gán cho một địa chỉ IPxác định. Địa chỉ IP của mỗi máy là duy nhất và có thể giúp máy tính có thể xác định đường đi đến một máy tính khác một cách dễ dàng. Đối với người dùng thì địa chỉ IP là rất khó nhớ. Cho nên, cần phải sử dụng một hệ thống để giúp cho máy tính tính toán đường đi một cách dễ dàng và đồng thời cũng giúp người dùng dễ nhớ. Do vậy, hệ thống DNS ra đời nhằm giúp cho người dùng có thể chuyển đổi từ địa chỉ IP khó nhớ mà máy tính sử dụng sang một tên dễ nhớ cho người sử dụng và đồng thời nó giúp cho hệ thống Internet dễ dàng sử dụng và ngày càng phát triển.

Hệ thống DNS sử dụng hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán và phân cấp hình cây. Vì vậy, việc quản lý sẽ dễ dàng và cũng rất thuận tiện cho việc chuyển đổi từ tên miền sang địa chỉ IP và ngược lại.

Cũng giống như mô hình quản lý cá nhân của một đất nước mỗi cá nhân sẽ có một tên xác định đồng thời cũng có địa chỉ chứng minh thư để giúp quản lý con người một cách dễ dàng hơn.

Mỗi cá nhân đều có một số căn cước để quản lý:

Mỗi một địa chỉ IP tương ứng với một tên miền:

Vậy, tóm lại tên miền (domain name) là gì ? những tên gợi nhớ như home.vnn.vn hoặc www.cnn.com thì được gọi là tên miền (domain name hoặc DNS name). Nó giúp cho người sử dụng dễ dàng nhớ vì nó ở dạng chữ mà người bình thường có thể hiểu và sử dụng hàng ngày.
Hệ thống DNS đã giúp cho mạng Internet thân thiện hơn với người sử dụng do vậy, mạng internet phát triển bùng nổ một vài năm lại đây. Theo thống trên thế giới, vào thời  điểm tháng 7/2000, số lượng tên miền được đăng ký là 93.000.000 .
Nói chung, mục đích của hệ thống DNS là: 
−  Địa chỉ IP khó nhớ cho người sửdụng nhưng dễ dàng với máy tính.
−  Tên thì dễ nhớ với người sử dụng như không dùng được với máy tính.
Hệ thống DNS giúp chuyển đổi từ tên miền sang địa chỉ IP và ngược lại giúp người dùng dễ dàng sử dụng hệ thống máy tính.

3. Hoạt động của DNS:

Khi DNS client cần xác định cho một tên miền nó sẽ truy vấn DNS server.
Truy vấn DNS và trả lời của hệ hống DNS cho client sử dụng thủ tục UDP cổng 53, UPD hoạt động ở mức thứ 3 (network) của mô hình OSI, UDP là thủ tục phi kết nối (connectionless), tương tự như dịch vụ gửi thư bình thường bạn cho thư vào thùng thư và hy vọng có thể chuyển đến nơi bạn cần gửi tới.

• Mỗi một message truy vấn được gửi đi từ client bao gồm ba phần thông tin : 
• Tên của miền cần truy vấn (tên đầy đủFQDN). 
• Xác định loại bản ghi là mail, web ... 
• Lớp tên miền (phần này thường được xác định là IN internet, ở đây không đi sâu vào phần này). 

Ví dụ: Tên miền truy vấn đầy đủ như"hostname.example.microsoft.com.", và loại truy vấn là địa chỉ A. Client truy vấn DNS hỏi "Có bản ghi địa chỉ A cho máy tính có tên là "hostname.example.microsoft.com" khi client nhận được câu trả lời của DNS server nó sẽ xác định địa chỉ IP của bản ghi A.

Nói tóm lại các bước của một truy vấn gồm có hai phần như sau:
•  Truy vấn sẽ bắt đầu ngay tại client computer để xác định câu trả lời
•  Khi ngay tại client không có câu trả lời, câu hỏi sẽ được chuyển đến DNS server để tìm câu trảlời.

Tự tìm câu trảlời truy vấn 
Bước đầu tiên của quá trình xử lý một truy vấn. Tên miền sử dụng một chương trình trên ngay máy tính truy vấn để tìm câu trả lời cho truy vấn. Nếu truy vấn có câu trả lời thì quá trình truy vấn kết thúc
Ngay tại máy tính truy vấn thông tin được lấy từ hai nguồn sau:
•  Trong file HOSTS được cấu hình ngay tại máy tính. Các thông tin ánh xạ từ tên miền sang địa chỉ được thiết lập ở file này được sử dụng đầu tiên. Nó được tải ngay lên bộnhớcache của máy khi bắt đầu chạy DNS client.
•  Thông tin được lấy từcác câu trả lời của truy vấn trước đó. Theo thời gian các câu trả lời truy vấn được lưu giữ trong bộ nhớ cache của máy tính và nó được sử dụng khi có một truy vấn lặp lại một tên miền trước đó.

Truy vấn DNS server
Khi DNS server nhận được một truy vấn. Đầu tiên nó sẽ kiểm tra câu trả lời liệu có phải là thông tin của bản ghi mà nó quản lý trong các zone của server.
Nếu truy vấn phù hợp với bản ghi mà nó quản lý thì nó sẽ sử dụng thông tin đó để trả lời (authoritatively answer) và kết thúc truy vấn.
Nếu không có thông tin vềzone của nó phù hợp với truy vấn. Nó sẽ kiểm tra các thông tin được lưu trong cache liệu có các truy vấn tương tự nào trước đó phù hợp không nếu có thông tin phù hợp nó sẽ sử dụng thông tin đó để trả lời  và kết thúc truy vấn.
Nếu truy vấn không tìm thấy thông tin phù hợp để trả lời từ cả cache và zone  mà DNS server quản lý thì truy vấn sẽ tiếp tục. Nó sẽ nhờ DNS server khác để trả lời truy vấn đển khi tìm được câu trả lời.