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Funktionsweise von DNS-Servern

DNS-Server sie spielen eine wichtige Rolle im Internet, indem sie die Übersetzung zwischen Domainnamen und den entsprechenden IP-Adressen bereitstellen. Ihre Arbeit basiert auf dem Prinzip, einen Domänennamen mit seiner eindeutigen numerischen ID – IP-Adresse zu verknüpfen, die es Datenpaketen ermöglicht, das gewünschte Ziel zu erreichen.

Zunächst sollten Sie verstehen, dass jedes Gerät im Internet seine eigene eindeutige IP-Adresse hat, die aus einer Folge von Zahlen besteht. Es ist jedoch viel einfacher, sich Domain-Namen zu merken und zu verwenden, die aus Wörtern und Symbolen bestehen.

Wenn der Benutzer eine Webadresse eingibt, konvertiert der DNS-Server diese in die entsprechende IP-Adresse. Der Prozess besteht darin, dass Ihr Computer eine DNS-Anfrage an den Server sendet und der Server mit der IP-Adresse antwortet, die dem eingegebenen Domänennamen zugeordnet ist. Dieser Prozess wird als Namensauflösung bezeichnet.

Da DNS-Server Informationen über die Übereinstimmung von Domain-Namen und IP-Adressen speichern, können Netzwerkgeräte schnell auf die gewünschten Webressourcen über ihre Domain-Namen zugreifen, ohne sie manuell in IP-Adressen umzuwandeln.

Funktionsweise von DNS-Servern

Wenn ein Benutzer eine Webadresse in seinen Browser eingibt, sendet der Browser eine Anforderung zur Auflösung dieses Domänennamens an den entsprechenden DNS-Server. Als nächstes beginnt der DNS-Server mit dem Auflösungsprozess, indem er Anfragen an andere DNS-Server sendet, die nach der am besten geeigneten IP-Adresse für den angegebenen Domänennamen suchen.

Der gesamte Prozess zur Auflösung eines Domänennamens dauert normalerweise einige Millisekunden, und nach erfolgreicher DNS-Auflösung gibt der Server die gefundene IP-Adresse an den Browser zurück. Auf diese Weise kann der Benutzer über seine IP-Adresse eine Verbindung zur angeforderten Website herstellen.

Die DNS-Server arbeiten effizient mit Caching, d. H., die Abfrageergebnisse werden für einen bestimmten Zeitraum gespeichert. Dies beschleunigt den Prozess der Auflösung von Domainnamen in nachfolgenden Anfragen von Benutzern und reduziert die Belastung der DNS-Server insgesamt.

Daher spielen DNS-Server eine wichtige Rolle für das Funktionieren des Internets und ermöglichen es Benutzern, über ihre Domain-Namen auf Websites zuzugreifen.

Grundlegende DNS-Serverfunktionen

1. Auflösen des Hostnamens in eine IP-Adresse

DNS-Server führen eine wichtige Funktion zum Konvertieren eines Domänennamens aus (z. B. example.com) an die entsprechende IP-Adresse. Wenn Sie einen DNS-Server mit dem angegebenen Domänennamen abfragen, sucht der Server nach dem entsprechenden Eintrag in seiner Datenbank und gibt die entsprechende Adresse zurück. Auf diese Weise können DNS-Server eine Verbindung zu einem Server herstellen, der durch einen Domänennamen identifiziert wird.

2. Abfragen zwischenspeichern

Um die Netzwerklast zu reduzieren und den Prozess der Auflösung des Hostnamens in eine IP-Adresse zu beschleunigen, können DNS-Server Informationen über bereits verarbeitete Anfragen zwischenspeichern. Auf diese Weise können Sie schnell auf wiederholte Anforderungen an denselben Domainnamen reagieren, ohne dass ein vollständiger Auflösungsprozess erforderlich ist.

3. Aktualisieren von Datensätzen

DNS-Server sind auch für die Aktualisierung von Datensätzen in ihrer Datenbank verantwortlich. Wenn der Domänenbesitzer die IP-Adresse seines Servers ändert, wendet er sich an seinen Domänenregistrierer, um den entsprechenden Eintrag in den DNS-Servern zu aktualisieren. Danach verwenden die DNS-Server die neue IP-Adresse, um Abfragen für diesen Domänennamen aufzulösen.

4. Verarbeitung von Umleitungsanforderungen

Wenn der DNS-Server den Domänennamen nicht in eine IP-Adresse auflösen kann, kann er die Anforderung für weitere Informationen an einen anderen DNS-Server weiterleiten. Dieser Vorgang wird als DNS-Anforderungsumleitung bezeichnet und ermöglicht die vollständige Auflösung des Domänennamens.

5. Gewährleistung der Sicherheit

DNS-Server haben auch eine Reihe von sicherheitsbezogenen Funktionen. Sie können beispielsweise Authentifizierungsmechanismen verwenden, um das Ersetzen von Serveradressen (DNS-Phishing) zu verhindern und vertrauenswürdige Daten nur mit den richtigen Einträgen bereitzustellen.

Wie erfolgt die Verarbeitung von DNS-Abfragen

Bei der Verarbeitung von DNS-Abfragen erfolgt der folgende Prozess:

1. Der Client sendet eine Anfrage. Wenn ein Benutzer eine Webadresse in einem Browser eingibt oder eine Anwendung ausführt, sendet das Clientprogramm eine DNS-Anforderung an den Resolver. Der Resolver ist ein Vermittler zwischen dem Client und den DNS-Servern.

2. Der Resolver überprüft den lokalen Speicher. Der Resolver beginnt mit der Verarbeitung der Anforderung, indem er zuerst den lokalen Speicher überprüft, der als DNS-Cache bekannt ist. Wenn die erforderlichen Informationen zwischengespeichert sind, gibt der Resolver das Ergebnis an den Client zurück, ohne auf andere Server zuzugreifen.

3. Der Resolver sendet eine Anforderung an den DNS-Stammserver. Wenn die erforderlichen Informationen nicht im Cache vorhanden sind oder abgelaufen sind, führt der Resolver eine Abfrage für den Stamm-DNS-Server durch. Root-DNS-Server sind Server der obersten Ebene, die dafür verantwortlich sind, den Resolver auf den richtigen Pfad zum Ziel-DNS-Server zu verweisen.

4. Der Resolver wechselt zu einem seriösen DNS-Server. Der Root-DNS-Server antwortet mit dem Resolver mit Informationen über den nächstgelegenen autorisierenden DNS-Server, und der Resolver sendet dann eine Anfrage an diesen Server.

5. Der autorisierende DNS-Server gibt die Antwort zurück. Ein seriöser DNS-Server ist die offizielle Quelle für Domäneninformationen. Er beantwortet die Anforderung des Resolvers, indem er die erforderlichen Informationen bereitstellt, die der Resolver im Cache speichert und an den Client zurückgibt.

Daher besteht die Verarbeitung von DNS-Abfragen aus mehreren Schritten, einschließlich der Überprüfung des lokalen Caches, des Zugriffs auf Stamm-DNS-Server und autorisierende DNS-Server. Dieser Prozess ermöglicht es Clients, Domänennamen in die entsprechenden IP-Adressen aufzulösen und eine Verbindung zu den von ihnen angeforderten Servern herzustellen.

Die Rolle des Zwischenspeichers für DNS-Server

Wenn ein Clientcomputer eine Anforderung an den DNS-Server sendet, überprüft der Server, ob die angeforderten Informationen in seinem Cache vorhanden sind. Wenn die Anforderung bereits verarbeitet wurde, kann der DNS-Server sofort eine Antwort zurückgeben, ohne dass Sie auf andere Server zugreifen müssen. Dadurch wird der Zeitaufwand für die Suche nach den angeforderten Daten erheblich reduziert.

Caching hilft auch, die Belastung der zentralen DNS-Server zu reduzieren. Wenn ein DNS-Server eine Anforderung empfängt, kann er die empfangenen Daten für eine bestimmte Zeit in seinem Cache speichern. Wenn ein anderer Clientcomputer eine ähnliche Anforderung sendet, kann der DNS-Server die Antwort in seinem Cache finden, sodass die Anforderung nicht erneut verarbeitet werden muss.

Das Caching kann jedoch zu einigen Problemen führen. Die Informationen im DNS-Cache des Servers sind möglicherweise veraltet, da die Server geändert oder aktualisiert werden können. In solchen Fällen muss der DNS-Server die zwischengespeicherten Daten überprüfen und ggf. aktualisieren.

Im Allgemeinen ist das Caching eine wichtige Funktion im Betrieb von DNS-Servern. Dadurch können Sie die Verarbeitungszeit für Anforderungen verkürzen, die Serverlast reduzieren und die Leistung des gesamten Systems verbessern. Daher spielt das Caching eine Schlüsselrolle bei der Bereitstellung eines schnellen und zuverlässigen Zugriffs auf Domainnamen im Internet.