DNS là gì? DNS hoạt động như thế nào?

DNS là gì?

Hệ thống tên miền (DNS) được ví như là danh bạ điện thoại của Internet. Bạn truy cập các website thông qua tên miền, ví dụ như google.com.vn hoặc by.com.vn. DNS giúp phân giải tên miền thành địa chỉ IP để trình duyệt có thể tải tài nguyên Internet.

Mỗi thiết bị được kết nối với Internet đều có một địa chỉ IP duy nhất mà các máy khác sử dụng để tìm thiết bị. Máy chủ DNS giúp con người không cần phải ghi nhớ các địa chỉ IP như 222.255.126.137 (IPv4) hoặc các địa chỉ IP phức tạp hơn như 2400:cb00:2048:1::c629:d7a2 (IPv6).

DNS hoạt động như thế nào?

Quá trình phân giải DNS bao gồm việc chuyển đổi hostname (như by.com.vn) thành địa chỉ IP (ví dụ 8.8.8.8). Một địa chỉ IP được cấp cho mỗi thiết bị trên Internet và địa chỉ đó là cần thiết để tìm thiết bị Internet phù hợp - giống như địa chỉ đường phố được sử dụng để tìm một ngôi nhà cụ thể. Khi người dùng muốn tải một trang web, phải có sự chuyển đổi giữa những gì người dùng nhập vào trình duyệt web của họ (by.com.vn) và địa chỉ IP.

Để hiểu được quá trình đằng sau giải quyết DNS, điều quan trọng là phải tìm hiểu về các thành phần phần cứng khác nhau mà truy vấn DNS phải truyền qua. Đối với trình duyệt web, tra cứu DNS diễn ra "ở hậu trường" và không yêu cầu tương tác từ máy tính của người dùng ngoài yêu cầu ban đầu.

Các bước tra cứu DNS

Có nhiều tình huống yêu cầu tra cứu DNS. Sau đây là 8 bước cơ bản cho một tình huống phổ biến khi sử dụng trình duyệt web:

Bước 1. Người dùng nhập example.com vào trình duyệt web, chẳng hạn như Google Chrome. Sau đó, thiết bị người dùng (máy tính, smartphone, tablet…) sẽ yêu cầu thông tin địa chỉ IP và cố gắng tìm câu trả lời cục bộ trên thiết bị đó thông qua DNS Cache. Nếu không tìm được thì sẽ qua bước 2.

Bước 2. Recursive resolver. Đây là một loại máy chủ DNS giữa máy khách và name-servers có thẩm quyền. Bộ phận CNTT doanh nghiệp của bạn thường cung cấp một hoặc nhiều recursive resolver. Ở nhà, nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) của bạn có thể cung cấp một số recursive resolver. Tuy nhiên, một số người dùng có thể chọn sử dụng public DNS servers thay thế (ví dụ: 8.8.8.8, 8.8.4.4, 1.1.1.1…). Sau khi nhận được truy vấn, recursive resolver sẽ phản hồi truy vấn đó bằng thông tin được lưu trong bộ nhớ đệm  của nó. Nhưng nếu không tìm thấy record, nó sẽ gửi yêu cầu đến Root nameserver.

Bước 3. Root nameserver. Đây là bước đầu tiên trong việc dịch tên miền sang địa chỉ IP. Nhiệm vụ chính của nó là trỏ đến các vị trí máy chủ cụ thể hơn. Nó phản hồi trình phân giải bằng tên của TLD nameserver (ví dụ .com, .net, .org, .vn nameserver), nơi lưu trữ thông tin cho các tên miền của nó.

Bước 4. Recursive resolver gửi yêu cầu đến TLD nameserver.

Bước 5. TLD nameserver sẽ phản hồi bằng tên và địa chỉ IP tương ứng của authoritative nameservers của miền được yêu cầu.

Bước 6. Tecursive resolver gửi yêu cầu đến authoritative nameservers ở cuối chuỗi tra cứu. Authoritative nameservers giữ và là trọng tài cuối cùng của các bản ghi DNS (chính thức được gọi là bản ghi tài nguyên). Là điểm dừng cuối cùng trong quy trình, máy chủ này có thể trả về bản ghi mà trình duyệt web cần.

Bước 7. Authoritative nameservers trả về dữ liệu được yêu cầu cho trình phân giải đệ quy.

Bước 8. Recursive resolver quy phản hồi trình duyệt web bằng dữ liệu được yêu cầu và người dùng sẽ nhận được câu trả lời.

Các loại truy vấn DNS

Thường có hai loại truy vấn DNS:

Truy vấn đệ quy: trình phân giải DNS cục bộ phải cung cấp câu trả lời đầy đủ khi phản hồi cho thiết bị khách. Đầu tiên, trình phân giải sẽ tìm trong bộ nhớ đệm cục bộ của nó. Nếu không tìm thấy câu trả lời nào ở đó, nó sẽ tìm đến các máy chủ DNS khác trong cơ sở hạ tầng. Nó sẽ thử yêu cầu cho đến khi nhận được phản hồi đầy đủ để trả về cho thiết bị khách.

Truy vấn không đệ quy (hoặc lặp lại): Máy chủ DNS không phải lúc nào cũng cung cấp câu trả lời đầy đủ cho thiết bị khách. Nếu không có câu trả lời mà chúng trả về thì sẽ chuyển hướng client đến các máy chủ DNS khác có thể có câu trả lời đó. Quy trình cho client lặp lại cho đến khi tìm thấy máy chủ có câu trả lời.

Truy vấn lặp thường nhanh hơn truy vấn đệ quy.