DNS: ما هو وكيف يعمل

يعد نظام اسم المجال ، أو DNS ، أحد أهم دعائم الإنترنت. إنه مسؤول عن قدرتنا على الاتصال بالخوادم دون الحاجة إلى تذكر سلاسل طويلة ومرهقة من الأرقام. كمصمم أو مطور ، من المهم أن تفهم ماهية DNS وكيف يعمل وكيفية استخدامه.

ما هو DNS؟

في سبعينيات القرن الماضي ، كان هناك عدد قليل جدًا من أجهزة الكمبيوتر المتصلة ببعضها البعض بحيث يمكن للجميع بسهولة الاحتفاظ بقائمة يدوية لكل جهاز كمبيوتر آخر. في أيام ARPANET (أحد أسلاف الإنترنت) ، إذا تم شراء جهاز كمبيوتر جديد وإضافته إلى الشبكة ، فسيخبر المالك كل شخص آخر على ARPANET ، والذي سيضيف هذا الكمبيوتر الجديد إلى قائمتهم. كان هذا النظام يعمل بشكل جيد عندما لم يكن هناك سوى بضع عشرات من أجهزة الكمبيوتر المرتبطة ببعضها البعض ولكن سرعان ما تدهورت حيث أصبحت الحوسبة أرخص وأكثر سهولة في الوصول إليها بشكل عام. في شروط اليوم ، سيكون هذا أقرب إلى الاضطرار إلى إخطار العالم بأسره في أي وقت يتم فيه إطلاق موقع ويب أو خدمة جديدة.

في أوائل الثمانينيات ، تم إنشاء DNS لحل هذه المشكلة من خلال الاحتفاظ بقائمة موثوقة من المجالات وأجهزة الكمبيوتر التي يتم الإشارة إليها. كيف، بالضبط، يعمل هذا؟ من الناحية الفنية ، يعد DNS نظامًا يستخدمه كل جهاز متصل بالشبكة تقريبًا لحل أسماء المجال بعناوين IP المرتبطة. فكر في الأمر على أنه دليل الهاتف للإنترنت.

عندما تكتب عنوان ويب مثل http://www.getflywheel.com في متصفح الويب الخاص بك ، لا يعرف جهاز الكمبيوتر الخاص بك تلقائيًا إلى أين يتجه. يتطلب عنوان IP للاتصال به ، لكنك قمت بتزويده باسم مجال ، وهو مجرد سلسلة من الأحرف. تسهل المجالات على البشر تذكر أماكن مواقع الويب ، ولكنها ليست ما يحتاجه الكمبيوتر لإجراء اتصال. بدلاً من ذلك ، يتصل جهاز الكمبيوتر الخاص بك بخادم DNS ويطلب منه عنوان IP الخاص بهذا الموقع. يستجيب خادم DNS ويخبر جهاز الكمبيوتر الخاص بك "http://www.getflywheel.com يقع في 192.241.128.208." يأخذ جهاز الكمبيوتر الخاص بك عنوان IP هذا من خادم DNS ويستخدمه للاتصال بعنوان IP ، والذي بدوره يعرض موقع Flywheel على الويب.

كيف تتم إدارة سجلات DNS وتعيينها؟

يتم تعيين DNS عبر سجلات DNS ، والتي تحتوي على معلومات مثل عنوان IP الذي يجب أن يشير إليه المجال ، والنطاقات الفرعية ، وإعدادات البريد الإلكتروني ، وحتى النصوص التعسفية. بمجرد شراء المجال ، يحدد المالك خوادم الأسماء المعتمدة للمجال. تتحكم خوادم الأسماء هذه في سجلات DNS للمجال ، والتي يتم الاستيلاء عليها من قبل خوادم DNS الأخرى ونشرها عبر الإنترنت بالكامل. بشكل عام ، إذا كنت تقوم بتعيين سجلات DNS الخاصة بك ، فستعرف عنوان IP لموقعك على الويب. على سبيل المثال ، ستزودك Flywheel بعنوان IP يمكنك توجيه سجل اسم أ إليه.

هناك عدة آلاف من خوادم DNS في جميع أنحاء العالم ، وجميعها تتم مزامنتها معًا للاحتفاظ بسجل لمكان كل شيء. ومع ذلك ، لا يتم إنشاء جميع خوادم DNS على قدم المساواة.

تبدو بنية خوادم DNS نوعًا ما وكأنها شجرة مقلوبة. هناك 13 خادمًا جذرًا أو خادمًا رئيسيًا يشكلون جذع هذه الشجرة. إنها النسخة الرئيسية النهائية من DNS. يجب أن تأتي جميع بيانات DNS إما من خادم جذر أو من خادم سبق أن اتصل بخادم جذر وجلب البيانات. تشكل خوادم الجذر ما يسمى بمنطقة الجذر ، أو منطقة DNS الأكثر موثوقية.

بعد منطقة الجذر ، توجد مناطق فرعية تحتوي على مجالات. يحتوي كل نطاق مستوى أعلى على سجل منطقة خاص به ، والذي يتم تقسيمه أيضًا إلى نطاقات فردية ، مثل http://www.getflywheel.com ، والتي يشار إليها باسم نطاقات المستوى الثاني.

لقد أصبح هذا تقنيًا بعض الشيء ، لذلك دعونا ننظر إلى هذا من منظور تشبيه الشجرة. مع تشكيل منطقة الجذر للجذع ، فإن كل مجال من المستوى الأعلى ، مثل .com أو .org ، هو فرع من هذا الجذع. كل موقع ، مثل getflywheel.com ، عبارة عن ورقة تخرج من هذا الفرع. تلك الورقة الصغيرة هي المنطقة التي يتحكم فيها مالك المجال في DNS. سيكون كل فرع خادم اسم فرديًا ، يتتبع الفروع والأوراق التي تنبع منه.

لذلك ، عندما يطلب الكمبيوتر getflywheel.com ، فإنه يتصل أولاً بخادم جذر ، والذي يقول ، "أنت تبحث عن موقع ويب .com. انتقل إلى خادم اسم .com ، الموجود هنا. " بعد ذلك ، يقوم جهاز الكمبيوتر الخاص بك بإعادة السلسلة إلى خادم الأسماء المسؤول عن .com ويطلب منه مزيدًا من التفاصيل. يتصل جهاز الكمبيوتر بخوادم الاتصال حتى يعثر أخيرًا على خادم الاسم الذي حدده مالك المجال. ثم يكتشف عنوان IP المرتبط بالموقع ويذهب إليه. يجتاز جهاز الكمبيوتر الخاص بك شجرة الخوادم أسفل الفروع حتى يصل أخيرًا إلى الورقة التي تحتوي على الهدف النهائي.

ملحوظة: على الرغم من وجود 13 خادمًا جذريًا رسميًا لنظام أسماء النطاقات ، إلا أنه يتم ربط جميع الخوادم باستثناء اثنين بشكل منفصل وتوزيعها على العشرات من الخوادم المتطابقة من خلال تقنية توجيه تسمى anycast . يسمح Anycast بوجود عدة عقد على أنها نفس الكيان. عندما يتصل جهاز بهذا الكيان ، فإنه سيتصل بأقرب عقدة متاحة على الشبكة (وهذا يختلف عن البث الجغرافي ، والذي يتم استخدامه في شبكات CDN ، على سبيل المثال ، حيث يتصل الجهاز بأقرب خادم جغرافي). يسمح Anycast بخوادم الجذر بأن يتم مضاعفتها وتوزيعها في جميع أنحاء العالم ، مما يؤدي إلى موازنة الحمل ، وتسريع أوقات الاستجابة ، ومنع نقاط الفشل الفردية.

تبدو هذه السلسلة الكاملة من اتصالات الخادم مرهقة جدًا ويجب عليك القيام بها في كل مرة تريد فيها زيارة أحد مواقع الويب. لحسن الحظ ، يتم تخزين DNS بشكل كبير ، مما يعني أنه يتم حفظ النسخ بشكل متكرر على أجهزة الكمبيوتر الأقرب إليك ، مما يؤدي إلى التخلص من خوادم الجذر ويجعل تحميل استعلاماتك أسرع. سيحتفظ العديد من مزودي خدمة الإنترنت والشركات والجامعات وحتى جهاز الكمبيوتر الخاص بك بذاكرة تخزين مؤقت لاستعلامات DNS الحديثة. إذا كنت تبحث عن google.com ، على سبيل المثال ، فمن المحتمل أن يكون الكمبيوتر الخاص بك يحتوي بالفعل على عنوان IP المخزن. ولكن إذا كنت تبحث عن موقع ويب لم تزره من قبل ، فمن المحتمل أن يكون هناك شخص آخر في منطقتك أو شركتك بالفعل ، ويتم تخزين الاستعلام والمعلومات فقط على خادم DNS الخاص بمزود خدمة الإنترنت.

بدون DNS ، يتعين على كل منا أن يتذكر أو يكتب عنوان IP لكل موقع ويب وجهاز كمبيوتر نرغب في زيارته. لحسن الحظ ، يعد DNS بمثابة عنصر هندسي مرن وموثوق ومثير للإعجاب بشكل لا يصدق ، حيث يتتبع جميع مواقعنا الإلكترونية واتصالاتنا حتى لا نضطر إلى ذلك.