DNS översikt

Det finns andra applikationsskiktsspecifika protokoll som utformats för att göra det enklare att få fram IP adresser till nätverksenheter. Dessa tjänster är nödvändiga eftersom det skulle vara mycket tidskrävande att komma ihåg IP-adresser i stället för webbadresser (URL) eller att manuellt konfigurera alla enheter i ett medelstort eller stort nätverk.

I detta avsnitt går djupare in på IP-adresserings tjänsten: DNS.

Domain Name System

I Internet används numeriska IP-adresser för att identifiera varje enhet som ska skicka eller ta emot data.
För människor är dock siffror svåra att minnas och hantera, särskilt i större nätverk. Därför skapades Domain Name System (DNS) för att översätta dessa IP-adresser till enkla och begripliga namn som är lättare att komma ihåg.

På internet används fullständigt kvalificerade domännamn (FQDN), till exempel
http://www.cisco.com i stället för den faktiska numeriska adressen 198.133.219.25. Det gör att användare kan ange ett namn i webbläsaren i stället för en sifferkombination, vilket gör kommunikationen både enklare och mer användarvänlig.

Om Cisco skulle ändra den numeriska adressen för www.cisco.com märker användaren ingen skillnad, eftersom domännamnet är detsamma. Den nya adressen kopplas helt enkelt till det befintliga domännamnet, och anslutningen fungerar som vanligt.

DNS-protokollet definierar en automatiserad tjänst som matchar resurser (namn) med motsvarande numeriska nätverksadress. Det beskriver formatet för förfrågningar, svar och data. DNS-kommunikation använder ett gemensamt meddelande-format för alla typer av klient-förfrågningar, server-svar, felmeddelanden och överföring av resursinformation mellan servrar.

DNS i fem steg

Användaren anger domännamnet
DNS-förfrågan skickas
DNS-servern söker efter IP-adressen
DNS-svar returneras till klienten
Klienten ansluter till servern

Steg 1 – Användaren anger domännamnet

Användaren skriver in ett FQDN i webbläsarens adressfält.

Steg 2 – DNS-förfrågan skickas

En DNS-förfrågan skickas till den DNS-server som är angiven för klientdatorn.

Steg 3 – DNS-servern söker efter IP-adressen

DNS-servern matchar FQDN med motsvarande IP-adress.

Steg 4 – DNS-svar returneras till klienten

DNS-servern skickar tillbaka svaret till klienten med IP-adressen för FQDN

Steg 5 – Klienten ansluter till servern

Klienten använder IP-adressen för att begära den önskade webbresursen från servern.

DNS-meddelande format

En DNS-server lagrar olika typer av resursposter (resource records) som används för att översätta namn. Dessa poster innehåller namn, adress och typ av post. Några vanliga typer visas i tabellen nedan:

Typ	Namn	Beskrivning
A	Address Record	Anger enhetens IPv4-adress.
AAAA	IPv6 Address Record	Anger enhetens IPv6-adress (uttalas “quad-A”).
NS	Name Server Record	Identifierar den auktoritativa namnservern för en domän.
MX	Mail Exchange Record	Anger vilken server som tar emot e-post för domänen.
CNAME	Canonical Name Record	Skapar ett alias till ett annat domännamn (t.ex. www → server1.example.com).
PTR	Pointer Record	Används vid omvänd DNS-uppslagning (från IP-adress till domännamn).
SOA	Start of Authority Record	Anger huvudservern för zonen och administrativ information (t.ex. e-post till ansvarig).
TXT	Text Record	Innehåller textinformation, ofta använd för autentisering (t.ex. SPF, DKIM).
SRV	Service Locator Record	Anger platsen för specifika tjänster, t.ex. SIP- eller LDAP-servrar.
HINFO	Host Information Record	Beskriver värdens hårdvaru- och operativsystemtyp (numera sällan använd).

När en klient gör en förfrågan kontrollerar DNS-processen på servern först sina egna poster. Om namnet inte kan lösas lokalt kontaktar servern andra DNS-servrar tills en matchning hittas. När adressen har hittats sparas den tillfälligt i serverns cache, så att framtida förfrågningar går snabbare.

DNS-klient tjänsten i Windows lagrar också tidigare upplösta domännamn i minnet för att snabba upp framtida uppslagningar. Genom kommandot ipconfig /displaydns kan man visa alla DNS-poster som finns lagrade i cachen.

Som visas i tabellen använder DNS samma meddelandeformat mellan servrar.
Det består av fyra huvuddelar – Question, Answer, Authority och Additional – och används för alla typer av DNS-kommunikation: klientförfrågningar, serversvar, felmeddelanden samt överföring av resursinformation mellan servrar.

DNS-meddelandedel	Beskrivning
Question	Innehåller frågan som klienten ställer till namnservern, t.ex. ”Vilken IP-adress har www.cisco.com?”
Answer	Resursposter som besvarar frågan, t.ex. IP-adressen som motsvarar det efterfrågade namnet.
Authority	Anger vilken namnserver som är auktoritativ för domänen – källan med den korrekta informationen.
Additional	Tilläggsinformation som hjälper uppslagningen, t.ex. IP-adress till en relevant namnserver.

DNS-hierarki

DNS bygger på ett hierarkiskt system för att skapa en distribuerad databas som möjliggör namnuppslagning. Strukturen delas in i mindre zoner. Varje DNS-server ansvarar för en specifik zon och dess namn–IP-par. Om en server får en förfrågan om ett namn utanför sin zon vidarebefordrar den förfrågan till en annan server som hanterar rätt zon.
Detta gör DNS skalbart, eftersom arbetsbördan delas upp mellan många servrar.

Exempel på toppdomäner:

.com – företag eller kommersiella organisationer
.org – ideella organisationer
.au – Australien
.co – Colombia

Kommandot nslookup

När man konfigurerar en nätverksenhet anger man en eller flera DNS-servrar som klienten ska använda för namnuppslagning. Vanligtvis tillhandahåller internetleverantören dessa adresser.

Operativsystem har också ett verktyg som heter nslookup. Det används för att manuellt fråga DNS-servrar om en viss domäns IP-adress. Verktyget används även för felsökning av namnuppslagning och för att verifiera DNS-servrarnas status.