Hệ thống phân giải tên miền

Tổng quan

Hệ thống phân giải tên miền (DNS) về căn bản là một hệ thống giúp cho việc chuyển đổi các tên miền mà con người dễ ghi nhớ (dạng ký tự, ví dụ www.example.com) sang địa chỉ IP vật lý (dạng số, ví dụ 123.11.5.19) tương ứng của tên miền đó. DNS giúp liên kết với các trang thiết bị mạng cho các mục đích định vị và địa chỉ hóa các thiết bị trên Internet.
Phép so sánh thường được sử dụng để giải thích cho DNS là, nó phục vụ như một "Danh bạ điện thoại", có khả năng tìm kiếm và dịch tên miền thành địa chỉ IP. Ví dụ, www.example.com dịch thành 208.77.188.166. Tên miền Internet dễ nhớ hơn các địa chỉ IP, là 208.77.188.166 (IPv4) hoặc 2001: db8: 1f70:: 999: de8: 7648:6 e8 (IPv6).
Hệ thống phân giải tên miền phân phối trách nhiệm gán tên miền và lập bản đồ những tên tới địa chỉ IP bằng cách định rõ những máy chủ có thẩm quyền cho mỗi tên miền. Những máy chủ có tên thẩm quyền được phân công chịu trách nhiệm đối với tên miền riêng của họ, và lần lượt có thể chỉ định tên máy chủ khác độc quyền của họ cho các tên miền phụ. Kỹ thuật này đã thực hiện các cơ chế phân phối DNS, chịu đựng lỗi, và giúp tránh sự cần thiết cho một trung tâm đơn lẻ để đăng ký được tư vấn và liên tục cập nhật.
Nhìn chung, Hệ thống phân giải tên miền cũng lưu trữ các loại thông tin khác, chẳng hạn như danh sách các máy chủ email mà chấp nhận thư điện tử cho một tên miền Internet. Bằng cách cung cấp cho một thế giới rộng lớn, phân phối từ khóa – cơ sở của dịch vụ đổi hướng, Hệ thống phân giải tên miền là một thành phần thiết yếu cho các chức năng của Internet. Các định dạng khác như các thẻ RFID, mã số UPC, ký tự Quốc tế trong địa chỉ email và tên máy chủ, và một loạt các định dạng khác có thể có khả năng sử dụng DNS.

Chức năng của DNS

Mỗi website có một tên (là tên miền hay đường dẫn URL: Uniform Resource Locator) và một địa chỉ IP. Địa chỉ IP gồm 4 nhóm số cách nhau bằng dấu chấm(IPv4). Khi mở một trình duyệt Web và nhập tên website, trình duyệt sẽ đến thẳng website mà không cần phải thông qua việc nhập địa chỉ IP của trang web. Quá trình "dịch" tên miền thành địa chỉ IP để cho trình duyệt hiểu và truy cập được vào website là công việc của một DNS server. Các DNS trợ giúp qua lại với nhau để dịch địa chỉ "IP" thành "tên" và ngược lại. Người sử dụng chỉ cần nhớ "tên", không cần phải nhớ địa chỉ IP (địa chỉ IP là những con số rất khó nhớ).

Cách sử dụng DNS

Do các DNS có tốc độ biên dịch khác nhau, có thể nhanh hoặc có thể chậm, do đó người sử dụng có thể chọn DNS server để sử dụng cho riêng mình. Có các cách chọn lựa cho người sử dụng. Sử dụng DNS mặc định của nhà cung cấp dịch vụ (Internet), trường hợp này người sử dụng không cần điền địa chỉ DNS vào network connections trong máy của mình. Sử dụng DNS server khác (miễn phí hoặc trả phí) thì phải điền địa chỉ DNS server vào network connections. Địa chỉ DNS server cũng là 4 nhóm số cách nhau bởi các dấu chấm.

Không gian tên miền (Domain name space)

Không gian tên miền là một kiến trúc dạng cây (hình), có chứa nhiều nốt (node). Mỗi nốt trên cây sẽ có một nhãn và có không hoặc nhiều resource record (RR), chúng giữ thông tin liên quan tới tên miền. Nốt root không có nhãn.

Tên miền (Domain name)

Tên miền được tạo thành từ các nhãn và phân cách nhau bằng dấu chấm (.), ví dụ example.com. Tên miền còn được chia theo cấp độ như tên miền top level, tên miền cấp 1, cấp 2...

Cú pháp tên miền (Domain name syntax)

Tên miền được định nghĩa trong các RFC 1035, RFC 1123, và RFC 2181. Một tên miền bao gồm một hoặc nhiều phần, gọi là các nhãn (label), chúng cách nhau bởi dấu chấm (.), ví dụ example.com.
Hệ thống phân giải tên miền tính theo hướng từ phải sang trái. Ví dụ www.examplle.com thì nhãn example là một tên miền con của tên miền com, và www là tên miền con của tên miền example.com. Cây cấu trúc này có thể có tới 127 cấp.

Tên miền quốc tế hóa (Internationalized domain names)

Do sự giới hạn của bộ ký tự ASCII trong việc diễn tả các ngôn ngữ khác nhau trên thế giới, ICANN cho phép thiết lập hệ thống IDNA (Internationalized domain names Application), dùng ký tự Unicode để biểu diễn tên miền, ví dụ http://tênmiềntiếngViệt.vn.

Máy chủ tên miền (Name servers)

Máy chủ tên miền chứa thông tin lưu trữ của Không gian tên miền. Hệ thống phân giải tên miền được vận hành bởi hệ thống dữ liệu phân tán, dạng client-server. Các nốt của hệ dữ liệu này là các máy chủ tên miền. Mỗi một tên miền sẽ có ít nhất một máy chủ DNS chứa thông tin của tên miền đó. Các thông tin của Máy chủ tên miền sẽ được lưu trữ trong các zone. Có hai dạng NS là là primary và secondary.

Máy chủ tên miền có thẩm quyền (Authoritative name server)

Máy chủ tên miền có thẩm quyền là một máy chủ tên miền có thể trả lời các truy vấn DNS từ các dữ liệu gốc, ví dụ, tên miền quản trị hoặc phương thức DNS động.

Cơ chế phân giải địa chỉ (Address resolution mechanism)

Các máy chủ phân giải tên miền theo cơ chế từ cao xuống thấp.

Máy chủ tên miền Recursive và Caching (Recursive and caching name server)

Theo lý thuyết, các máy chủ tên miền có thẩm quyền đã đủ dùng để vận hành hệ thống Internet. Tuy nhiên, nếu chỉ có máy chủ tên miền thẩm quyền, mỗi truy vấn DNS phải bắt đầu đi từ root zone, và mỗi hệ thống người dùng phải vận hành một phần mềm để làm nhiệm vụ phân giải.
Để giảm lượng băng thông trên Internet, DNS cho phép các máy chủ DNS lưu Cache các kết quả mà nó đã từng truy vấn.

Tra cứu ngược (Reverse lookup)

Tra cứu ngược là một truy vấn để tìm tên miền khi biết địa chỉ IP.

Giao thức vận chuyển

DNS chủ yếu hoạt động trên giao thức UDP và cổng 53. Một số hoạt động khác có sử dụng giao thức TCP.