Was ist DNS?

Nun kommen wir zur zentralen Frage der Benennung. Wie wir jetzt wissen, werden Nachrichten im Internet in Form von Paketen übermittelt, die mit Nummern adressiert werden. Diese Nummern bezeichnen wir als IP-Adressen. Aber wie werden diese IP-Adressen ermittelt?

Es ist schlicht unmöglich, sich die IP-Adresse jedes Servers zu merken, mit dem Sie kommunizieren möchten. Oder wüssten Sie aus dem Gedächtnis, dass www.apple.com der IP-Adresse 17.253.207.54 entspricht? Deshalb erhalten Hosts Namen, die man sich leichter merken kann, wie www.apple.com. Diese Namen werden Hostnamen genannt. Nun brauchen wir also nur noch eine Möglichkeit, Hostnamen in IP-Adressen zu übersetzen.

Hier kommt das Domain Naming System oder DNS ins Spiel. Das DNS übersetzt Hostnamen in IP-Adressen. Man kann sich das DNS wie eine Art Telefonbuch vorstellen, nur dass Namen hier statt in Telefonnummern in IP-Adressen übersetzt werden. www.apple.com entspricht dabei beispielsweise 17.253.207.54. Bedenken Sie dabei auch, dass Hostnamen zu einer Domain gehören. www.apple.com gehört beispielsweise zur Domain apple.com.

Das DNS ist in zwei Teile unterteilt: rekursiv und autoritativ. Das rekursive DNS richtet sich an die Nutzer und das autoritative DNS an die Inhaber der Domain. Wir werden nun jede dieser beiden Seiten näher betrachten.

Werfen wir zunächst einen Blick auf das rekursive DNS und wie es konfiguriert ist. Das Betriebssystem Ihres Computers ist so konfiguriert, dass es einen oder mehrere rekursive DNS-Server verwendet, die normalerweise von Ihrem Internetanbieter oder der IT-Abteilung Ihres Unternehmens bereitgestellt werden. Im Konfigurationsfenster meines Computers kann ich beispielsweise sehen, dass mein Computer für die Verwendung von zwei rekursiven DNS-Servern mit den IP-Adressen 75.75.75.75 und 75.75.76.76 konfiguriert ist. Diese Server werden von meinem Internetanbieter betrieben – in diesem Fall Comcast.

Jeder dieser rekursiven DNS-Server kann DNS-Lookups für alle Anwendungen bereitstellen, die auf meinem Computer ausgeführt werden. So kann beispielsweise jede Anwendung auf meinem Computer eine Abfrage für www.apple.com an einen dieser rekursiven DNS-Server senden. Dieser antwortet darauf mit der IP-Adresse 17.253.207.54.

Aber wie kommen die rekursiven DNS-Server zu ihren Antworten? Schließlich können sie unmöglich die Antwort auf jede mögliche Abfrage für einen Hostnamen kennen. Hier kommt das autoritative DNS ins Spiel.

Schauen wir uns nun das autoritative DNS an und wie es konfiguriert ist. Dazu blicken wir zunächst auf Domains. Eine Domain wie apple.com muss von einer Organisation erworben werden, die als Registrierungsstelle bezeichnet wird. Es gibt viele Registrierungsstellen und von einigen davon haben Sie sicher schon einmal gehört oder sogar Geschäfte mit ihnen gemacht. Bekannte Beispiele sind Network Solutions und GoDaddy. Nachdem Sie eine Domain von einer Registrierungsstelle erworben haben, müssen Sie ein paar autoritative DNS-Server einrichten und der Registrierungsstelle die Liste dieser Server übermitteln. In unserem Beispiel verfügt Apple über vier autoritative DNS-Server für seine Domain apple.com.

Zur Konfiguration dieser autoritativen DNS-Server muss eine Zonendatei erstellt und darauf hochgeladen werden. In dieser Zonendatei werden im Wesentlichen alle Übersetzungen für die Hostnamen in der Domain aufgelistet. In diesem Beispiel enthält die Zonendatei für die Domain apple.com Übersetzungen für die Hostnamen www.apple.com, mail.apple.com, vpn.apple.com und alles, was sonst noch benötigt wird.

Dabei ist zu beachten, dass die autoritativen DNS-Server für die Domain apple.com nur in der Lage sein müssen, Hostnamen in dieser Domain zu übersetzen, und dass jeder autoritative DNS-Server der Domain diese Funktion ausführen kann. In unserem Beispiel ist jeder der vier autoritativen DNS-Server für apple.com in der Lage, www.apple.com in die IP-Adresse 17.253.207.54 zu übersetzen. Der entscheidende Punkt hierbei ist, dass die autoritativen DNS-Server für apple.com nur in der Lage sein müssen, Hostnamen in der Domain apple.com zu übersetzen. Sie müssen beispielsweise keine Hostnamen in der Domain google.com übersetzen können. Diese Verantwortung würde bei den autoritativen DNS-Servern für die Domain google.com liegen. Dank dieser Aufteilung der Zuständigkeiten kann das DNS flexibel skaliert werden.

Sehen wir uns nun an, wie die beiden Hälften des DNS zusammenarbeiten. Wenn eine Anwendung auf meinem Computer die Seite www.apple.com aufrufen möchte, sendet sie zunächst die Abfrage an einen der rekursiven DNS-Server, die im Betriebssystem meines Computers konfiguriert wurden. Dieser rekursive DNS-Server kennt die Antwort nicht von vornherein. Um sie zu erhalten, leitet er die Abfrage an einen der autoritativen DNS-Server weiter, die für die Domain apple.com konfiguriert wurden.

Der autoritative DNS-Server kennt die Antwort. Sie befindet sich in der Zonendatei und muss dort nur nachgeschlagen werden. Diese Antwort kann dann an den rekursiven DNS-Server zurückgesendet werden. Anschließend sendet der rekursive DNS-Server die Antwort an meinen Computer zurück. Dabei speichert der rekursive DNS-Server die Antwort für einen konfigurierbaren Zeitraum. So kann, wenn er das nächste Mal eine Abfrage für diesen Hostnamen empfängt, die Kontaktaufnahme mit dem autoritativen DNS übersprungen werden.

Sie fragen sich vielleicht, wie es möglich ist, dass die rekursiven DNS-Server die autoritativen DNS-Server der Domain finden können, in unserem Beispiel die von apple.com. Die Antwort lautet: Hierarchie. Sie wird durch die Registrierungsstelle ermöglicht. Sie erinnern sich doch noch an die Registrierungsstelle, oder? Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise dieser Hierarchie würde den Rahmen dieser Präsentation sprengen.

Das DNS ist ein wichtiger und grundlegender Bestandteil des Internets. Ohne ein intaktes DNS können Sie das Internet praktisch nicht nutzen.

Das Domain Name System (DNS) ist ein wichtiger Bestandteil des Internets. Es wird oft mit einem Telefonbuch verglichen. Das Domain Name System (DNS) ordnet für Menschen verständliche Domainnamen, wie z. B. www.apple.com, numerischen IP-Adressen zu, die von Computern gelesen werden können. Das System unterstützt die Verwendung von IP-Adressen zur Weiterleitung von IP-Paketen.

Die autoritativen DNS-Server einer Domain müssen Hostnamen in dieser Domain übersetzen, und jeder autoritative DNS-Server der Domain kann diese Funktion ausführen. Das bedeutet, dass DNS-Server domainspezifisch sind und daher keine Hostnamen aus anderen Domains übersetzen können. Diese Aufteilung der Zuständigkeiten macht das DNS so gut skalierbar.