¿Qué es DNS (Sistema de Nombres de Dominio)?

Cómo funciona el DNS

El proceso de resolución DNS implica convertir un nombre de host (como www.example.com) en una dirección IP (como 192.168.1.1). Cuando ingresas un nombre de dominio en tu navegador web, se inicia una consulta DNS para traducir el nombre de dominio a su dirección IP.

Esta consulta involucra múltiples servidores DNS trabajando juntos para resolver el nombre de dominio:

1. Resolver DNS: El resolver DNS es la primera parada para tu consulta DNS. Actúa como un bibliotecario que recibe una solicitud y es responsable de encontrar la dirección IP correcta para el dominio solicitado.

2. Servidor raíz: Si el resolver DNS no tiene la dirección IP almacenada en caché, envía una consulta al servidor raíz. El servidor raíz actúa como un punto de referencia, dirigiendo la consulta al servidor de nombres de Dominio de Nivel Superior (TLD) correcto.

3. Servidor de nombres TLD: El servidor de nombres de Dominio de Nivel Superior maneja la última parte de un nombre de dominio, como .com o .org. Proporciona la dirección IP del servidor de nombres autoritativo del dominio.

4. Servidor de nombres autoritativo: El servidor de nombres autoritativo es la última parada en la consulta DNS. Contiene el registro de dirección IP real para el dominio solicitado y envía esta información de vuelta al resolver DNS.

Una vez que el resolver DNS obtiene la dirección IP del servidor de nombres autoritativo, envía esta información de vuelta a ti, permitiendo que tu navegador web se conecte al servidor correcto y cargue el sitio web solicitado.

Aquí hay un resumen del proceso de resolución DNS:

Ejemplos de la vida real del proceso de resolución DNS:

• Cuando escribes "amazon.com" en tu navegador web:

  1. El resolver DNS recibe la consulta y revisa su caché para la dirección IP.
  2. Si no se encuentra, el resolver envía una consulta al servidor raíz.
  3. El servidor raíz dirige la consulta al servidor de nombres TLD .com.
  4. El servidor de nombres TLD .com proporciona la dirección IP del servidor de nombres autoritativo de Amazon.
  5. El servidor de nombres autoritativo envía la dirección IP de amazon.com de vuelta al resolver DNS.
  6. El resolver DNS almacena en caché la dirección IP y la envía de vuelta a tu navegador web.

• Al configurar un nuevo sitio web, el nombre de dominio (por ejemplo, mynewwebsite.com) debe ser registrado con un registrador de dominios, y los registros DNS deben configurarse para apuntar al servidor que aloja el sitio web. Esto asegura que cuando escribas "mynewwebsite.com" en tu navegador, el proceso de resolución DNS pueda traducir el nombre de dominio en la dirección IP correcta, permitiéndote acceder al sitio web.

Recursor DNS

El recursor DNS, también llamado resolver recursivo, es la primera parada en el proceso de consulta DNS. Recibe consultas de máquinas cliente como computadoras o teléfonos y actúa como un bibliotecario, encontrando la información solicitada para responder la consulta del cliente.

Ejemplo: Cuando escribes www.example.com en tu navegador web, tu sistema operativo envía una consulta al recursor DNS para encontrar la dirección IP correspondiente.

Servidor raíz

El servidor raíz es el primer paso para resolver nombres de dominio en direcciones IP cuando el recursor no tiene la información necesaria en su caché. Actúa como un punto de referencia para el sistema DNS, dirigiendo consultas al servidor de nombres de Dominio de Nivel Superior (TLD) correcto.

Ejemplo: Si el recursor no tiene la dirección IP para www.example.com en su caché, contactará uno de los 13 servidores raíz para encontrar el servidor de nombres TLD correcto para el dominio .com.

Servidor de nombres TLD

El servidor de nombres de Dominio de Nivel Superior (TLD) maneja consultas para extensiones de dominio específicas, como .com, .net o .org. Aloja la última parte de un nombre de dominio y ayuda a reducir la búsqueda de la dirección IP.

Ejemplo: Cuando el recursor contacta al servidor de nombres TLD para .com, recibe la dirección IP del servidor de nombres autoritativo para example.com.

Servidor de nombres autoritativo

El servidor de nombres autoritativo es la parada final en el proceso de consulta DNS. Contiene el registro DNS real para el dominio solicitado, incluyendo la dirección IP. Cuando el servidor de nombres autoritativo recibe una consulta del recursor, devuelve la dirección IP, permitiendo al cliente conectarse al servidor correcto.

Ejemplo: El servidor de nombres autoritativo para example.com proporcionará la dirección IP para www.example.com al recursor, que luego la devuelve a la máquina cliente.

Consulta recursiva

En una consulta DNS recursiva, el cliente DNS (como un navegador web) requiere que un servidor DNS (usualmente un resolver DNS recursivo) responda con el registro DNS solicitado o un mensaje de error si el resolver no puede encontrar el registro. El resolver recursivo luego hace solicitudes adicionales para encontrar la dirección IP del nombre de dominio.

Ejemplo: Cuando ingresas www.example.com en tu navegador, tu computadora envía una consulta recursiva al resolver DNS de tu ISP. El resolver luego envía una consulta al servidor raíz, servidor de nombres TLD y servidor de nombres autoritativo para obtener la dirección IP para www.example.com. Una vez que el resolver tiene la dirección IP, la devuelve a tu computadora.

Escenario de la vida real: Cuando visitas un sitio web como https://www.google.com, tu navegador web envía una consulta DNS recursiva a tu resolver DNS configurado (usualmente proporcionado por tu ISP o un servicio DNS público como Google DNS o Cloudflare DNS). El resolver luego encuentra la dirección IP para www.google.com haciendo solicitudes adicionales a los servidores raíz, TLD y de nombres autoritativos. Una vez que el resolver obtiene la dirección IP, la devuelve a tu navegador, permitiéndole conectarse con el servidor de Google.

Consulta iterativa

En una consulta DNS iterativa, el cliente DNS permite que un servidor DNS devuelva la mejor respuesta que pueda. Si el servidor DNS consultado no tiene una coincidencia para el nombre de la consulta, devuelve una referencia a un servidor DNS autoritativo para un nivel inferior del espacio de nombres del dominio. El cliente DNS luego consulta la dirección de referencia, repitiendo este proceso hasta que ocurra un error o se agote el tiempo de espera.

Ejemplo: Si un cliente DNS envía una consulta iterativa para www.example.com a un servidor DNS que no es autoritativo para example.com, el servidor podría responder con la dirección IP del servidor de nombres autoritativo para example.com. El cliente entonces consultaría ese servidor de nombres para obtener la dirección IP para www.example.com.

Escenario de la vida real: Las consultas iterativas son usadas a menudo por servidores DNS para comunicarse entre sí. Por ejemplo, cuando un resolver recursivo recibe una consulta para www.example.com, comienza enviando una consulta iterativa a uno de los servidores raíz. El servidor raíz luego responde con una referencia al servidor de nombres TLD para .com. El resolver recursivo luego envía una consulta iterativa al servidor de nombres TLD .com, que responde con una referencia al servidor de nombres autoritativo para example.com. Finalmente, el resolver recursivo envía una consulta iterativa al servidor de nombres autoritativo, que devuelve la dirección IP para www.example.com.

Consulta no recursiva

Una consulta no recursiva ocurre cuando un servidor DNS ya tiene la respuesta a una consulta DNS en su caché o archivos de zona. Esto puede suceder cuando el servidor DNS es autoritativo para el dominio solicitado o cuando el registro existe en la caché del servidor de una consulta previa.

Ejemplo: Si un resolver DNS recursivo tiene la dirección IP para www.example.com en su caché debido a una consulta previa, puede responder a una consulta no recursiva de un cliente inmediatamente sin hacer solicitudes adicionales a otros servidores DNS.

Escenario de la vida real: Las consultas no recursivas son comúnmente usadas cuando un servidor DNS es autoritativo para un dominio o cuando tiene el registro solicitado en su caché. Por ejemplo, si un servidor de nombres autoritativo para example.com recibe una consulta para www.example.com, puede responder con la dirección IP directamente sin hacer solicitudes adicionales. De manera similar, si un resolver recursivo ha resuelto recientemente www.example.com y tiene la dirección IP en su caché, puede responder a consultas subsecuentes para el mismo dominio con la información almacenada en caché hasta que el TTL (Tiempo de Vida) expire.

Cómo funciona el almacenamiento en caché de DNS

El objetivo principal del almacenamiento en caché de DNS es almacenar registros DNS solicitados frecuentemente más cerca del cliente, reduciendo la necesidad de que el cliente consulte servidores DNS remotos. Esto tiene varios beneficios:

1. Mejor rendimiento: Al almacenar en caché registros DNS, el tiempo necesario para resolver un nombre de dominio a una dirección IP se reduce mucho. Esto lleva a tiempos de carga más rápidos para sitios web y otros recursos de red.

2. Menor uso de ancho de banda: Cuando los registros DNS se almacenan en caché localmente, el cliente no necesita enviar consultas a través de la red a servidores DNS remotos, reduciendo el uso general de ancho de banda.

3. Menor carga en servidores upstream: El almacenamiento en caché de DNS ayuda a distribuir la carga de consultas DNS a través de múltiples niveles de caché, reduciendo la carga en servidores de nombres autoritativos y otros servidores DNS upstream.

Ejemplos de la vida real de los beneficios del almacenamiento en caché de DNS:

• Cuando visitas un sitio web accedido frecuentemente como Facebook o YouTube, tu navegador y sistema operativo almacenan en caché los registros DNS para esos dominios. Esto permite un acceso más rápido a esos sitios en visitas posteriores, ya que el proceso de resolución DNS se acorta.
• Los ISP y grandes organizaciones a menudo usan resolvers DNS con caché para reducir la carga en su infraestructura de red y mejorar la experiencia de navegación para sus usuarios.

Tipos de almacenamiento en caché de DNS

El almacenamiento en caché de DNS puede ocurrir en varios niveles, desde el lado del cliente hasta resolvers intermediarios. Aquí están los principales tipos de almacenamiento en caché de DNS:

Escenario de la vida real del almacenamiento en caché de DNS en acción

Aquí hay un ejemplo paso a paso de cómo funciona el almacenamiento en caché de DNS en un escenario de la vida real:

1. Un usuario escribe www.example.com en su navegador web.
2. El navegador revisa su caché DNS local para la dirección IP asociada con www.example.com. Si se encuentra, el navegador usa la dirección IP almacenada en caché para conectarse al servidor.
3. Si no se encuentra en la caché del navegador, el navegador envía una consulta al stub resolver del sistema operativo.
4. El stub resolver revisa su caché DNS para el registro solicitado. Si se encuentra, devuelve la dirección IP al navegador.
5. Si no se encuentra en la caché del stub resolver, la consulta se reenvía al resolver recursivo configurado (por ejemplo, el servidor DNS del ISP).
6. El resolver recursivo revisa su caché para el registro solicitado. Si se encuentra, devuelve la dirección IP al stub resolver, que luego la reenvía al navegador.
7. Si no se encuentra en la caché del resolver recursivo, el resolver inicia el proceso de resolución DNS recursiva, almacenando en caché el resultado una vez obtenido y devolviendo la dirección IP al stub resolver y, finalmente, al navegador.

Después de la búsqueda DNS

Después del proceso de búsqueda DNS y cuando el navegador tiene la dirección IP, ocurren dos pasos más:

1. El navegador hace una solicitud HTTP: El navegador envía una solicitud HTTP a la dirección IP obtenida de la búsqueda DNS.

   Ejemplo: El navegador envía una solicitud HTTP a la dirección IP para www.wikipedia.org para cargar la página web.

2. El servidor envía la página web: El servidor en la dirección IP recibe la solicitud HTTP y devuelve la página web, que el navegador muestra para ti.

   Ejemplo: El servidor que aloja www.wikipedia.org recibe la solicitud HTTP y envía de vuelta la página principal de Wikipedia, que tu navegador muestra.