Was ist DNS und wie es funktioniert: Eine detaillierte Erklärung

DNS, steht für Domain Name System (Domain Name System), ist die Grundlage des Internets. In einfachen Worten übersetzt DNS die Domainnamen, die wir in die Adressleiste des Browsers eingeben, in IP-Adressen, die Computer verwenden, um sich im Netzwerk zu identifizieren.

Dies mit einem einfachen Beispiel darzustellen: wenn wir beispielsweise eine Webadresse eingeben, example.com . Unser Computer sendet eine Anfrage an den DNS-Server, um die mit diesem Namen verknüpfte IP-Adresse herauszufinden. Der DNS-Server gibt die IP-Adresse zurück, und unser Computer stellt eine Verbindung zum Server unter dieser Adresse her, um die angeforderte Webseite zu laden. Ohne DNS wären wir gezwungen, uns numerische IP-Adressen zu merken und zu verwenden, um auf Websites zuzugreifen, was offensichtlich unbequem und nicht effektiv ist.

Für den DNS-Betrieb werden spezielle Server verwendet, die eine Datenbank speichern, die als Zone bezeichnet wird. Die Zone enthält Einträge, die Domänennamen mit IP-Adressen verknüpfen. Bei einer DNS-Anforderung sucht der Server in der Zone nach dem entsprechenden Eintrag und gibt die IP-Adresse zurück. Wenn kein Datensatz vorhanden ist, kann der Server auf einen anderen DNS-Server zugreifen, der die Antwort auf die Anfrage kennt. Dieser Prozess, der als Resolver bezeichnet wird, läuft durch die Serverkette und wird fortgesetzt, bis die IP-Adresse gefunden wird oder eine Antwort erhalten wird, dass die angeforderte Domäne nicht existiert.

Was ist DNS?

DNS ist eine hierarchische verteilte Datenbank, die aus mehreren zehntausend Servern besteht, die als DNS-Server bekannt sind. Diese Server speichern Informationen zu den Domänennamen und den entsprechenden IP-Adressen. Wenn Sie einen Domainnamen im Browser eingeben, fragt der DNS-Server Ihres Internetdienstanbieters Informationen vom DNS-Stammserver in der Nähe ab. Anschließend werden die anderen DNS-Server nacheinander abgefragt, bis eine IP-Adresse gefunden wird, die dem eingegebenen Domänennamen entspricht.

Die Verwendung von DNS vereinfacht und erleichtert den Zugriff auf Websites im Internet. Ohne DNS müssen wir uns die IP-Adresse jeder Website merken, um darauf zuzugreifen. Dank DNS können wir statt langer und komplexer IP-Adressen bequeme und einprägsame Domainnamen verwenden.

Es ist wichtig zu beachten, dass DNS auch andere Funktionen wie E-Mail-Weiterleitung und Verwaltung von Domäneneinträgen ausführen kann. In diesem Artikel haben wir die Grundlagen der Funktionsweise von DNS im Zusammenhang mit der Übersetzung von Domainnamen in IP-Adressen untersucht.

DNS-Definition und -Zuweisung

Der Hauptzweck von DNS besteht darin, den Zugriff auf Ressourcen im Netzwerk zu vereinfachen. Anstatt sich komplexe Zahlenkombinationen zu merken, können Benutzer bequeme und einprägsame Domainnamen verwenden (z. B. google.com ) um auf Websites und andere Ressourcen im Internet zuzugreifen.

Wenn ein Benutzer einen Domainnamen in die Adressleiste seines Browsers eingibt, übersetzt der DNS-Server diesen Domainnamen automatisch in die entsprechende IP-Adresse. Der Browser verwendet dann die empfangene IP-Adresse, um eine Verbindung zu dem Server herzustellen, der die gewünschte Website oder Ressource hostet.

Ein weiterer wichtiger Zweck von DNS besteht darin, sicherzustellen, dass das Internet zuverlässig und sicher funktioniert. DNS-Server verarbeiten Benutzeranfragen und stellen ihnen die erforderlichen Informationen zur Verfügung. Sie behalten auch Kopien der Daten bei, damit Benutzer darauf zugreifen können, selbst wenn einer der Server ausfällt.

Mithilfe von DNS können Sie auch E-Mails und andere Dienste konfigurieren, z. B. direkte Datenübertragung (FTP) oder VoIP (VoIP). Mit DNS können Sie Domänennamen mit den entsprechenden Servern verknüpfen und Abfragen für diese Dienste verarbeiten.

Daher spielt DNS eine Schlüsselrolle im Internet und ermöglicht die Konvertierung von Domain-Namen in IP-Adressen und zurück, sodass Benutzer alle Netzwerkressourcen bequem und sicher nutzen können.

Geschichte der DNS-Entwicklung

Zu dieser Zeit begann das Internet gerade mit seiner Entwicklung, und das Netzwerk hatte eine kleine Anzahl von Knoten. Um Namensauflösungsanforderungen zu verarbeiten, wurde eine einfache HOSTS-Textdatenbank erstellt.TXT, bei dem die Namen der Websites mit ihren IP-Adressen verknüpft wurden. Diese Datenbank war verteilbar und befand sich auf jedem Knoten im Netzwerk.

Mit dem Wachstum des Netzwerks wurde die Anzahl der Knoten jedoch unkontrollierbar und das alte System war nicht mehr effizient. Im Jahr 1983 erschien eine neue Entwicklung - DNS. Anstatt alle Daten auf jedem Knoten des Netzwerks zu enthalten, bot DNS ein verteiltes System an. Die Datenbank wurde in Zonen aufgeteilt, und jede Zone wurde auf ihrem DNS-Server gespeichert. Auf diese Weise konnten DNS-Server aufeinander zugegriffen werden, um Namen aufzulösen.

Einer der Hauptgründe für die Erstellung von DNS war das Wachstum des Netzwerks, aber es war auch notwendig, die Möglichkeit zu haben, die Daten in der Datenbank zu ändern, ohne dass alle Knoten im Netzwerk aktualisiert werden mussten. Das verteilte DNS-System ermöglichte das einfache Hinzufügen, Ändern und Löschen von Datensätzen in einer Datenbank.

Im Laufe der Zeit hat sich DNS weiter entwickelt und verbessert. In den 1990er Jahren wurden die DNS-Standards aktualisiert und zusätzliche Datensatztypen wie MX, TXT und SRV wurden unterstützt. Dies ermöglichte die Verwendung von DNS für andere Zwecke als die einfache Namensauflösung.

Heute ist DNS ein wesentlicher Bestandteil des Internets. Es ermöglicht uns, Websites mit ihren Domain-Namen leicht zu identifizieren und bietet eine zuverlässige Namensauflösung im Netzwerk.

Wie funktioniert DNS?

Wenn ein Benutzer einen Domänennamen in einem Webbrowser eingibt (z. B. example.com ), sucht der Browser nach der IP-Adresse, die mit diesem Domainnamen verknüpft ist. Dazu greift er auf einen DNS-Server zu, der die Anforderung später an andere DNS-Server weiterleitet, bis die gewünschte IP-Adresse gefunden wird.

Die Suche nach einer IP-Adresse beginnt mit den Stamm-DNS-Servern, bei denen es sich um eine spezielle Klasse von DNS-Servern handelt. Root-Server kennen alle Domänenzonen der obersten Ebene (.com, .org, .net usw.) und helfen Ihnen, Anfragen an die entsprechenden Server weiterzuleiten.

Der nächste Schritt besteht darin, sich an den DNS-Server zu wenden, der für die gewünschte Domänenzone zuständig ist (z. B. .com). Dieser Server enthält Informationen zu den Domänen, die zu dieser Zone gehören, sowie Informationen zu den untergeordneten Zonen und ihren DNS-Servern.

Der Prozess wird fortgesetzt, bis die Ziel-IP-Adresse, die dem angeforderten Domänennamen zugeordnet ist, abgerufen wird. Die empfangene IP-Adresse wird dann an den Browser übertragen, der sie verwenden kann, um sich mit dem entsprechenden Webserver zu verbinden und dem Benutzer die Webseite anzuzeigen.

Um den Prozess zu beschleunigen, werden DNS-Abfragen häufig auf zwischengespeicherten DNS-Servern zwischengespeichert. Dies bedeutet, dass die IP-Adresse des Domänennamens, wenn Sie kürzlich nach einem bestimmten Domänennamen gesucht haben, auf dem DNS-Server gespeichert wird, um zu vermeiden, dass der vollständige Suchvorgang erneut ausgeführt wird.

Daher spielt DNS eine wichtige Rolle für das Funktionieren des Internets, indem es die Umwandlung lesbarer Domänennamen in IP-Adressen ermöglicht, die für die Kommunikation zwischen Computern im Netzwerk verwendet werden.

Prozess zur Auflösung von Domainnamen

Der Prozess beginnt mit einer benutzerdefinierten Anforderung in Form einer URL, die den Domänennamen enthält. Wenn der Browser diese URL erhält, sendet er eine Anfrage zur Auflösung des Domänennamens an den DNS-Server, der eine Art Telefonbuch des Internets ist.

Der DNS-Server führt normalerweise die folgenden Schritte aus, um einen Domänennamen aufzulösen:

1. Suchen im lokalen DNS-Cache: Der DNS-Server überprüft seinen lokalen Cache, der die zuvor angeforderten Domänennamen und deren IP-Adressen enthält. Wenn er bereits die IP-Adresse kennt, die dem Domainnamen entspricht, gibt er sie an den Browser zurück und die Suche endet.
2. Abfrage an den übergeordneten Server: Wenn der Domänenname im lokalen Cache nicht gefunden wird, greift der DNS-Server auf den übergeordneten DNS-Server zu, der weiß, wo sich die Server für diese Domäne befinden. Die Anforderung wird vom übergeordneten DNS-Server an andere DNS-Server weitergeleitet, bis der für die Domäne zuständige Server gefunden wird.
3. Anfrage an den DNS-Server der Domäne: Wenn der DNS-Server die IP-Adresse des Servers für die Domäne erhält, gibt er diese an den Browser zurück und sendet seine Anfrage an diese IP-Adresse.
4. Serverantwort: Der Webserver antwortet dann auf die Anforderung des Browsers und zeigt die Webseite dem Benutzer an.

Der gesamte Prozess zur Auflösung von Domainnamen dauert normalerweise wenig Zeit und dauert in Sekundenbruchteilen. Wenn der DNS-Server jedoch nicht verfügbar ist oder der angeforderte Domänenname nicht gefunden werden kann, kann der Browser die angeforderte Seite nicht anzeigen.

DNS-Algorithmen

1. Antrag des Kunden: Wenn ein Benutzer eine Webadresse in einem Browser eingibt, sendet der DNS-Client auf seinem Computer eine Abfrage an den DNS-Server, um zu ermitteln, welche IP-Adresse dieser Domäne entspricht.
2. Anfordern von Stammservern: Wenn der DNS-Server des Clients keine Informationen über die angeforderte Domäne enthält, greift er auf einen der DNS-Stammserver zu. Es gibt mehrere Root-Server auf der Welt, die Informationen zu Top-Level-Domainnamen wie .com, .net, .org usw. enthalten.
3. Rückfrage an TLD-Server: Der Stammserver sendet Informationen über den Server der obersten Ebene (den TLD-Server), der für die angeforderte Domäne zuständig ist, an den DNS-Server des Clients. Ein TLD-Server enthält normalerweise Informationen über Domänen der zweiten Ebene (z. B. .com) und kann eine Anforderung an den entsprechenden NS-Server (Nameserver) weiterleiten.
4. Anfrage an NS-Server: Der TLD-Server gibt dem DNS-Server des Clients Informationen über den NS-Server zurück, der für die angeforderte Domäne verantwortlich ist. Der NS-Server (Nameserver) enthält detaillierte Informationen zur Domäne, einschließlich der mit dieser Domäne verknüpften IP-Adressen.
5. Antwort des DNS-Servers an den Client: Der DNS-Server des Clients gibt Informationen über die angeforderte Clientdomäne einschließlich der entsprechenden IP-Adresse zurück. Der DNS-Client kann diese IP-Adresse dann verwenden, um mit dem Server, der Website oder einer anderen Ressource zu kommunizieren, die der angeforderten Domäne zugeordnet ist.

DNS-Algorithmen stellen sicher, dass die Benutzeranforderung die richtige IP-Adresse erreicht, die der angeforderten Domäne zugeordnet ist. Sie ermöglichen eine schnelle und effiziente Bearbeitung von Anfragen und ermöglichen es Benutzern, das Internet sicher und zuverlässig zu nutzen.

Die Rolle der DNS-Server im System

Der DNS-Betrieb basiert auf der Verwendung von DNS-Servern, die ein Schlüsselelement des gesamten Systems sind. DNS-Server speichern eine Datenbank, die Informationen zu Domänennamen und ihren jeweiligen IP-Adressen enthält.

Dank DNS-Servern können Benutzer problemlos Domainnamen verwenden, anstatt sich komplexe IP-Adressen zu merken, was das Surfen im Internet einfacher und effizienter macht.