Cos’è il DNS (Domain Name system) e come funziona?
Cos’è il DNS
Determina il funzionamento stesso di internet e praticamente ne costituisce l’ossatura.
Il DNS (Domain Name System) è il servizio che traduce i nomi di dominio in indirizzi IP numerici per collegare velocemente e facilmente le persone ai siti web e altre risorse che cercano online.
Si tratta tecnicamente di un sistema universale di denominazione con struttura gerarchica che permette di raggiungere siti web e altre risorse senza digitare i relativi indirizzi numerici (gli indirizzi IP, appunto).
A cosa serve il DNS
Quando cerchi un sito web ti basta scrivere il nome dominio nella barra degli indirizzi e Il sistema DNS lo traduce nell’ indirizzi IP corrispondente per consentire ai browser di caricarlo.
I nomi di dominio sono più facili da ricordare e da scrivere correttamente rispetto a una lunga e complessa sequenza di numeri, Quindi possiamo affermare con certezza che il DNS facilita la navigazione e migliora l’esperienza di ricerca.
Grazie al DNS-Sistema dei nomi dominio le persone cercano in modo più facile, digitando parole (i nomi, appunto) al posto delle sequenze numeriche.
Come funziona il DNS
Il DNS funziona praticamente come la rubrica del tuo cellulare: ti basta digitare i nomi ed è poi il sistema interno del telefono che compone numero corrispondente per raggiungere il tuo contatto, semplificandoti decisamente la vita: tu il numero non lo devi ricordare o digitare, rischiando di commettere errori.
Ogni dispositivo collegato in rete (per esempio PC e server che ospitano i siti web e altri servizi e risorse) sono rappresentati e identificati da una sequenza numerica univoca chiamata indirizzo IP.
Ogni indirizzo IP identifica in maniera univoca un nodo della rete (chiamato anche host). I browser usano queste complesse sequenze numeriche per comunicare con gli host raggiungerli e recuperare i contenuti che poi vengono mostrati alle persone.
Quando vuoi raggiungere un sito web (o qualsiasi altra risorsa in rete) non è necessario digitare l’indirizzo IP, cioè la lunga sequenza numerica che lo identifica.
Quando digiti un indirizzo web nel browser, il tuo dispositivo interroga un server DNS (il computer specializzato che traduce i nomi di dominio in indirizzi IP).
Ecco il procedimento dettagliato che ti porta a raggiungere un sito web quando ne digiti il nome, spiegato in maniera semplice:
- Richiesta dell’Utente: quando digiti un URL come “creacity.com” nel tuo browser, il tuo computer deve trovare l’indirizzo IP corrispondente.
- Controllo del Resolver DNS: il tuo dispositivo controlla prima la sua cache locale per vedere se conosce già l’indirizzo IP.
- Server DNS del Provider: Se non viene trovato localmente, la query va al resolver DNS del tuo Internet Service Provider.
- Se il server DNS del tuo provider non ha la risposta in cache, inizia un processo di
- Consegna finale: Il resolver del tuo provider invia l’indirizzo IP al tuo dispositivo.
- Stabilimento della Connessione: Il tuo browser può ora connettersi al web server a quell’indirizzo IP per recuperare il sito web. creacity.it
L’intero processo che descritto a parole può sembrare complesso richiede in realtà solo una manciata di millisecondi ed è quindi praticamente istantaneo per l’utente che in un lampo scrive il nome dominio (ad esempio creacity.it) e raggiunge la risorsa web desiderata.
Comodo vero?
Caratteristiche del DNS
Il DNS è quindi un servizio di “traduzione” che sfrutta l’architettura di comunicazione client-server: i client richiedono informazioni e i server DNS forniscono risposte.
E’ un sistema progettato per non fermarsi per funzionare sempre e alla perfezione. Questo è possibile grazie alle sue caratteristiche:
- Sistema gerarchico
- Database distribuito
- Sistema ridondante
- Soluzione Ricorsiva e Iterativa
- Con sistema di caching
Sistema gerarchico
E’ organizzato in una struttura ad albero a più livelli con server root al vertice, seguiti da domini primo e secondo livello e sottodomini.
- al vertice della gerarchia c’è la “radice” (root), rappresentata da un punto “.”
- subito sotto ci sono i domini di primo livello (TLD) come .com, .org, .it, .fr
- al livello successivo troviamo i domini di secondo livello, come google.com, microsoft.org, governo.it
- e poi possono esserci eventualmente dei sottodomini
Per approfondire: Differenza tra Dominio di primo, secondo e terzo livello
Questa struttura gerarchica permette una distribuzione efficiente delle responsabilità e permette di fare ricerche più veloci: digitando un indirizzo, il sistema può seguire l’albero gerarchico invece di cercare in un unico grande database.
Database distribuito
Il DNS opera quindi attraverso una rete mondiale di server invece e non tramite un unico database centralizzato.
Non esiste un unico server centrale che contiene tutte le informazioni sui domini internet.
Le informazioni non sono contenute in un unico server ma diffuse su migliaia di server DNS in tutto il mondo, per migliore distribuzione del carico.
Sistema ridondante
Il Sistema dei Nomi Dominio è stato progettato per essere intrinsecamente ridondante: invece di avere un solo computer che contiene tutte le informazioni sui nomi dei siti web, ci sono numerose copie di queste informazioni su server diversi in luoghi diversi.
Per ogni dominio ci sono di solito due o più server DNS che contengono le stesse informazioni e che rimangono continuamente sincronizzati. Questi server sono spesso collocati in paesi diversi e gestiti da soggetti diversi, così anche un problema di vaste dimensioni geografiche non bloccherebbe tutto il sistema.
Così se a fronte di una richiesta uno dei server non funzionasse (magari per un guasto o un attacco hacker), ci sarebbero gli altri per sopperire.
Con caching
I server DNS memorizzano temporaneamente le risposte alle query per migliorare le prestazioni.
Il caching permette al sistema di recuperare i record DNS in modo più veloce e funzionale. Tramite la memorizzazione nella cache dei record in diverse località del mondo, il recupero delle informazioni è più facile e si riduce anche il traffico di rete.
Esistono diversi tipi di memorizzazione nella cache che il sistema DNS può adottare. Semplificando moltissimo: quando un utente o un computer avvia una query, il suo dispositivo controlla prima la cache del sistema operativo o del browser per verificare la disponibilità del record. Se non lo trova, invia la richiesta a un server DNS ricorsivo che può risolverla fornendo le informazioni memorizzate sulla sua cache locale o inoltrarla ad altri server dei nomi.
La risposta ricevuta dal server autoritativo viene memorizzata nella cache di ciascun resolver e inviata al dispositivo dell’utente, che carica la pagina web corretta o si connette al dispositivo appropriato.
Archiviando le informazioni nella memoria dei sistemi operativi (dei browser o dei server) le risposte alle query sono più veloci e la latenza è ridotta al minimo.
La maggiore rapidità nella risposta dei server assicura tempi di caricamento più veloci regalando maggior soddisfazione alle persone. Inoltre, il traffico DNS è ripartito in modo più uniforme, migliorando il funzionamento complessivo del sistema.
Soluzione ricorsiva e iterativa
Di fronte a una richiesta dell’utente il DNS sa restituire può fornire subito la risposta completa o, se necessario, contattare il server successivo.
Quando non conosce la risposta a una query inoltra la richiesta ad altri server DNS e non si ferma finché non ottiene la risposta definitiva. In particolare, indirizza la domanda al server successivo da contattare.
Sistema ricorsivo: Quando fai una richiesta al tuo resolver DNS locale, questo si assume la responsabilità completa di trovare la risposta, facendo tutte le ricerche necessarie prima di offrire il risultato finale.
Il server DNS è definito “ricorsivo” perché continua a chiedere finché non ottiene una risposta completa, invece di chiedere a te di contattare altri server.
Sistema iterativo: Tra i server DNS stessi, il processo avviene per passaggi: se un server non ha la risposta, ti indirizza semplicemente al prossimo server da contattare, e sta a te (o al tuo resolver) proseguire la ricerca.
Il tuo computer usa il metodo ricorsivo con il tuo resolver locale, mentre il resolver usa il metodo iterativo con gli altri server DNS del mondo per trovare progressivamente la risposta.
Hai altre curiosità sul DNS? Parliamone nei commenti.
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