Как работает DNS: просто о сложном

Каждый раз, когда вы вводите адрес сайта в браузере, начинается настоящая цепочка событий, чтобы соединить вас с нужным сервером. Эта цепочка — работа системы доменных имён, или DNS (Domain Name System). В этой статье мы разберём, как именно она устроена и как ваш компьютер находит нужный IP-адрес за миллисекунды.

История: почему вообще появился DNS

Когда интернета ещё почти не было, у каждого сервера был уникальный номер — IP-адрес.
Пользователи могли обращаться к сайту по этому IP, и всё работало.

Но представьте, если бы вам приходилось запоминать не pingly.ru, а 185.234.217.12.

Чтобы упростить жизнь, придумали способ привязать читаемые имена к IP-адресам.
Сначала это был обычный текстовый файл с таблицей соответствий, но вскоре интернета стало слишком много.
Так появилась DNS — распределённая иерархическая система.

Что такое DNS и как она работает

DNS можно сравнить с телефонной книгой интернета.
Когда вы вводите адрес сайта, она ищет соответствующий ему IP-адрес.
Давайте пошагово разберём, что происходит за кулисами.

1. Браузер проверяет кэш

Сначала браузер проверяет, не сохранил ли он IP-адрес этого сайта ранее.
Если IP есть — сразу переходит к сайту. Если нет — идём дальше.

2. Проверка кэша операционной системы

Если в браузере ничего нет, он спрашивает у вашей операционной системы, знает ли она IP-адрес.
Если и там пусто — продолжаем путь.

3. Запрос к DNS-резолверу (обычно от вашего провайдера)

Браузер отправляет запрос на резолвер-сервер — это DNS-сервер, который ищет, где найти IP-адрес.
Этот резолвер часто принадлежит вашему интернет-провайдеру (ISP).
Если и он не знает IP — начинается каскад запросов в сеть DNS.

4. Корневой DNS-сервер

Резолвер отправляет запрос к корневому серверу DNS (их всего 13 по всему миру).
Эти серверы не знают IP, но знают, где искать TLD-серверы (например, для .ru, .com, .org и т.д.).

5. TLD-сервер (сервер доменной зоны)

Корневой сервер перенаправляет запрос на TLD-сервер, например, отвечающий за .ru.

Но и TLD не содержит IP — он направляет на авторитетный сервер для конкретного домена.

6. Авторитетный DNS-сервер

Вот здесь и находится нужный IP-адрес.
Авторитетный DNS-сервер — это финальный источник правды.
Он возвращает IP-адрес обратно через цепочку:

• TLD → корневой → резолвер → операционная система → браузер

После чего браузер, наконец, делает запрос к веб-серверу сайта и загружает его содержимое.

Кратко о главном

• DNS — это иерархическая система, сопоставляющая доменные имена и IP-адреса
• Она включает кэш браузера, операционной системы, резолвер от провайдера, корневые, TLD и авторитетные серверы
• При первом запросе весь путь может пройти до конца, но затем IP сохраняется в кэше на заданное время (TTL)
• DNS использует протокол TCP для надёжности и безопасности

Как это помогает ускорить интернет

• Кэширование: IP-адрес сохраняется в браузере, системе и у провайдера, чтобы не запрашивать его каждый раз заново
• Снижение нагрузки: кэш снижает число запросов к корневым и TLD-серверам
• Скорость: сайт загружается быстрее, если IP-адрес уже сохранён в кэше

Заключение

DNS — невидимая, но критически важная часть интернета.
Она позволяет вам заходить на любимые сайты по имени, а не по набору цифр.
Именно поэтому в мониторинге сайтов, вроде того, что предоставляет Pingly, так важно отслеживать и время отклика DNS, и возможные сбои на этом этапе. Ведь если DNS-сервер не сработал — сайт уже считается недоступным.

Полезные материалы

«Мониторинг сайтов: зачем он нужен и как работает?»
«Типичные ошибки в мониторинге сайтов и как их избежать»
«Как реагировать на сбои: чек-лист для владельцев сайтов и DevOps-инженеров»