Qu'est-ce que le DNS (Domain Name System) ?

Comment fonctionne le DNS

Le processus de résolution DNS consiste à convertir un nom d'hôte (comme www.example.com) en une adresse IP (telle que 192.168.1.1). Lorsque vous saisissez un nom de domaine dans votre navigateur web, une requête DNS est lancée pour traduire le nom de domaine en son adresse IP.

Cette requête implique plusieurs serveurs DNS travaillant ensemble pour résoudre le nom de domaine :

1. Résolveur DNS : Le résolveur DNS est la première étape de votre requête DNS. Il agit comme un bibliothécaire qui reçoit une demande et est responsable de trouver la bonne adresse IP pour le domaine demandé.

2. Serveur racine : Si le résolveur DNS n'a pas l'adresse IP en cache, il envoie une requête au serveur racine. Le serveur racine agit comme un point de référence, dirigeant la requête vers le bon serveur de noms de domaine de premier niveau (TLD).

3. Serveur de noms TLD : Le serveur de noms de domaine de premier niveau gère la dernière partie d'un nom de domaine, telle que .com ou .org. Il fournit l'adresse IP du serveur de noms faisant autorité du domaine.

4. Serveur de noms faisant autorité : Le serveur de noms faisant autorité est la dernière étape de la requête DNS. Il contient l'enregistrement d'adresse IP réel pour le domaine demandé et renvoie cette information au résolveur DNS.

Une fois que le résolveur DNS obtient l'adresse IP du serveur de noms faisant autorité, il vous renvoie cette information, permettant à votre navigateur web de se connecter au bon serveur et de charger le site web demandé.

Voici un résumé du processus de résolution DNS :

Exemples concrets du processus de résolution DNS :

• Lorsque vous tapez « amazon.com » dans votre navigateur web :

  1. Le résolveur DNS reçoit la requête et vérifie son cache pour l'adresse IP.
  2. Si elle n'est pas trouvée, le résolveur envoie une requête au serveur racine.
  3. Le serveur racine dirige la requête vers le serveur de noms TLD .com.
  4. Le serveur de noms TLD .com fournit l'adresse IP du serveur de noms faisant autorité d'Amazon.
  5. Le serveur de noms faisant autorité renvoie l'adresse IP d'amazon.com au résolveur DNS.
  6. Le résolveur DNS met l'adresse IP en cache et la renvoie à votre navigateur web.

• Lors de la configuration d'un nouveau site web, le nom de domaine (par exemple, monnouveau​site.com) doit être enregistré auprès d'un registraire de domaines, et les enregistrements DNS doivent être configurés pour pointer vers le serveur hébergeant le site web. Cela garantit que lorsque vous tapez « monnouveau​site.com » dans votre navigateur, le processus de résolution DNS peut traduire le nom de domaine en la bonne adresse IP, vous permettant d'accéder au site web.

Récurseur DNS

Le récurseur DNS, également appelé résolveur récursif, est la première étape du processus de requête DNS. Il reçoit les requêtes des machines clientes comme les ordinateurs ou les téléphones et agit comme un bibliothécaire, trouvant les informations demandées pour répondre à la requête du client.

Exemple : Lorsque vous tapez www.example.com dans votre navigateur web, votre système d'exploitation envoie une requête au récurseur DNS pour trouver l'adresse IP correspondante.

Serveur racine

Le serveur racine est la première étape pour résoudre les noms de domaine en adresses IP lorsque le récurseur n'a pas les informations nécessaires dans son cache. Il agit comme un point de référence pour le système DNS, dirigeant les requêtes vers le bon serveur de noms de domaine de premier niveau (TLD).

Exemple : Si le récurseur n'a pas l'adresse IP de www.example.com dans son cache, il contactera l'un des 13 serveurs racine pour trouver le bon serveur de noms TLD pour le domaine .com.

Serveur de noms TLD

Le serveur de noms de domaine de premier niveau (TLD) gère les requêtes pour des extensions de domaine spécifiques, telles que .com, .net ou .org. Il héberge la dernière partie d'un nom de domaine et aide à affiner la recherche de l'adresse IP.

Exemple : Lorsque le récurseur contacte le serveur de noms TLD pour .com, il reçoit l'adresse IP du serveur de noms faisant autorité pour example.com.

Serveur de noms faisant autorité

Le serveur de noms faisant autorité est l'arrêt final du processus de requête DNS. Il contient l'enregistrement DNS réel pour le domaine demandé, y compris l'adresse IP. Lorsque le serveur de noms faisant autorité reçoit une requête du récurseur, il renvoie l'adresse IP, permettant au client de se connecter au bon serveur.

Exemple : Le serveur de noms faisant autorité pour example.com fournira l'adresse IP de www.example.com au récurseur, qui la renvoie ensuite à la machine cliente.

Requête récursive

Dans une requête DNS récursive, le client DNS (tel qu'un navigateur web) demande à un serveur DNS (généralement un résolveur DNS récursif) de répondre soit avec l'enregistrement DNS demandé, soit avec un message d'erreur si le résolveur ne peut pas trouver l'enregistrement. Le résolveur récursif effectue ensuite des requêtes supplémentaires pour trouver l'adresse IP du nom de domaine.

Exemple : Lorsque vous entrez www.example.com dans votre navigateur, votre ordinateur envoie une requête récursive au résolveur DNS de votre fournisseur d'accès Internet. Le résolveur envoie ensuite une requête au serveur racine, au serveur de noms TLD et au serveur de noms faisant autorité pour obtenir l'adresse IP de www.example.com. Une fois que le résolveur a l'adresse IP, il la renvoie à votre ordinateur.

Scénario concret : Lorsque vous visitez un site web comme https://www.google.com, votre navigateur web envoie une requête DNS récursive à votre résolveur DNS configuré (généralement fourni par votre fournisseur d'accès Internet ou un service DNS public comme Google DNS ou Cloudflare DNS). Le résolveur trouve ensuite l'adresse IP de www.google.com en effectuant des requêtes supplémentaires vers les serveurs racine, TLD et faisant autorité. Une fois que le résolveur obtient l'adresse IP, il la renvoie à votre navigateur, lui permettant de se connecter au serveur Google.

Requête itérative

Dans une requête DNS itérative, le client DNS permet à un serveur DNS de renvoyer la meilleure réponse qu'il peut. Si le serveur DNS interrogé n'a pas de correspondance pour le nom de la requête, il renvoie une référence à un serveur DNS faisant autorité pour un niveau inférieur de l'espace de noms du domaine. Le client DNS interroge ensuite l'adresse de référence, répétant ce processus jusqu'à ce qu'une erreur ou un délai d'expiration se produise.

Exemple : Si un client DNS envoie une requête itérative pour www.example.com à un serveur DNS qui ne fait pas autorité pour example.com, le serveur peut répondre avec l'adresse IP du serveur de noms faisant autorité pour example.com. Le client interrogerait alors ce serveur de noms pour obtenir l'adresse IP de www.example.com.

Scénario concret : Les requêtes itératives sont souvent utilisées par les serveurs DNS pour communiquer entre eux. Par exemple, lorsqu'un résolveur récursif reçoit une requête pour www.example.com, il commence par envoyer une requête itérative à l'un des serveurs racine. Le serveur racine répond alors avec une référence au serveur de noms TLD pour .com. Le résolveur récursif envoie ensuite une requête itérative au serveur de noms TLD .com, qui répond avec une référence au serveur de noms faisant autorité pour example.com. Finalement, le résolveur récursif envoie une requête itérative au serveur de noms faisant autorité, qui renvoie l'adresse IP de www.example.com.

Requête non récursive

Une requête non récursive se produit lorsqu'un serveur DNS a déjà la réponse à une requête DNS dans son cache ou ses fichiers de zone. Cela peut se produire lorsque le serveur DNS fait autorité pour le domaine demandé ou lorsque l'enregistrement existe dans le cache du serveur suite à une requête précédente.

Exemple : Si un résolveur DNS récursif a l'adresse IP de www.example.com dans son cache en raison d'une requête précédente, il peut répondre à une requête non récursive d'un client immédiatement sans effectuer de requêtes supplémentaires vers d'autres serveurs DNS.

Scénario concret : Les requêtes non récursives sont couramment utilisées lorsqu'un serveur DNS fait autorité pour un domaine ou lorsqu'il a l'enregistrement demandé dans son cache. Par exemple, si un serveur de noms faisant autorité pour example.com reçoit une requête pour www.example.com, il peut répondre avec l'adresse IP directement sans effectuer de requêtes supplémentaires. De même, si un résolveur récursif a récemment résolu www.example.com et a l'adresse IP dans son cache, il peut répondre aux requêtes suivantes pour le même domaine avec les informations mises en cache jusqu'à l'expiration du TTL (Time to Live).

Comment fonctionne la mise en cache DNS

L'objectif principal de la mise en cache DNS est de stocker les enregistrements DNS fréquemment demandés plus près du client, réduisant le besoin pour le client d'interroger les serveurs DNS distants. Cela présente plusieurs avantages :

1. Meilleures performances : En mettant en cache les enregistrements DNS, le temps nécessaire pour résoudre un nom de domaine en une adresse IP est considérablement réduit. Cela conduit à des temps de chargement plus rapides pour les sites web et autres ressources réseau.

2. Réduction de l'utilisation de la bande passante : Lorsque les enregistrements DNS sont mis en cache localement, le client n'a pas besoin d'envoyer de requêtes sur le réseau vers des serveurs DNS distants, réduisant l'utilisation globale de la bande passante.

3. Réduction de la charge sur les serveurs en amont : La mise en cache DNS aide à répartir la charge des requêtes DNS sur plusieurs niveaux de cache, réduisant la charge sur les serveurs de noms faisant autorité et autres serveurs DNS en amont.

Exemples concrets des avantages de la mise en cache DNS :

• Lorsque vous visitez un site web fréquemment consulté comme Facebook ou YouTube, votre navigateur et votre système d'exploitation mettent en cache les enregistrements DNS pour ces domaines. Cela permet un accès plus rapide à ces sites lors des visites ultérieures, car le processus de résolution DNS est raccourci.
• Les fournisseurs d'accès Internet et les grandes organisations utilisent souvent des résolveurs DNS de mise en cache pour réduire la charge sur leur infrastructure réseau et améliorer l'expérience de navigation de leurs utilisateurs.

Types de mise en cache DNS

La mise en cache DNS peut se produire à différents niveaux, du côté client aux résolveurs intermédiaires. Voici les principaux types de mise en cache DNS :

Scénario concret de la mise en cache DNS en action

Voici un exemple étape par étape du fonctionnement de la mise en cache DNS dans un scénario concret :

1. Un utilisateur tape www.example.com dans son navigateur web.
2. Le navigateur vérifie son cache DNS local pour l'adresse IP associée à www.example.com. Si elle est trouvée, le navigateur utilise l'adresse IP mise en cache pour se connecter au serveur.
3. Si elle n'est pas trouvée dans le cache du navigateur, le navigateur envoie une requête au résolveur stub du système d'exploitation.
4. Le résolveur stub vérifie son cache DNS pour l'enregistrement demandé. S'il est trouvé, il renvoie l'adresse IP au navigateur.
5. S'il n'est pas trouvé dans le cache du résolveur stub, la requête est transmise au résolveur récursif configuré (par exemple, le serveur DNS du fournisseur d'accès Internet).
6. Le résolveur récursif vérifie son cache pour l'enregistrement demandé. S'il est trouvé, il renvoie l'adresse IP au résolveur stub, qui la transmet ensuite au navigateur.
7. S'il n'est pas trouvé dans le cache du résolveur récursif, le résolveur lance le processus de résolution DNS récursive, met le résultat en cache une fois obtenu et renvoie l'adresse IP au résolveur stub et, finalement, au navigateur.

Après la recherche DNS

Après le processus de recherche DNS et une fois que le navigateur a l'adresse IP, deux étapes supplémentaires se produisent :

1. Le navigateur effectue une requête HTTP : Le navigateur envoie une requête HTTP à l'adresse IP obtenue lors de la recherche DNS.

   Exemple : Le navigateur envoie une requête HTTP à l'adresse IP de www.wikipedia.org pour charger la page web.

2. Le serveur envoie la page web : Le serveur à l'adresse IP reçoit la requête HTTP et renvoie la page web, que le navigateur affiche pour vous.

   Exemple : Le serveur hébergeant www.wikipedia.org reçoit la requête HTTP et renvoie la page d'accueil de Wikipedia, que votre navigateur affiche.