O Que É DNS (Sistema de Nomes de Domínio)?

Como o DNS funciona

O processo de resolução DNS envolve a conversão de um nome de host (como www.exemplo.com) em um endereço IP (como 192.168.1.1). Quando você digita um nome de domínio no seu navegador, uma consulta DNS é iniciada para traduzir o nome de domínio em seu endereço IP.

Esta consulta envolve vários servidores DNS trabalhando juntos para resolver o nome de domínio:

1. Resolvedor DNS: O resolvedor DNS é a primeira parada para sua consulta DNS. Ele funciona como um bibliotecário que recebe uma solicitação e é responsável por encontrar o endereço IP correto para o domínio solicitado.

2. Servidor raiz (Root nameserver): Se o resolvedor DNS não tiver o endereço IP em cache, ele envia uma consulta ao servidor raiz. O servidor raiz funciona como um ponto de referência, direcionando a consulta para o servidor de Domínio de Nível Superior (TLD) correto.

3. Servidor TLD: O servidor de Domínio de Nível Superior (TLD) lida com a última parte de um nome de domínio, como .com ou .org. Ele fornece o endereço IP do servidor autoritativo do domínio.

4. Servidor autoritativo: O servidor autoritativo é a última parada na consulta DNS. Ele mantém o registro de endereço IP real para o domínio solicitado e envia esta informação de volta ao resolvedor DNS.

Quando o resolvedor DNS recebe o endereço IP do servidor autoritativo, ele envia esta informação de volta para você, permitindo que seu navegador se conecte ao servidor correto e carregue o site solicitado.

Aqui está um resumo do processo de resolução DNS:

Exemplos práticos do processo de resolução DNS:

• Quando você digita "amazon.com" no seu navegador:

  1. O resolvedor DNS recebe a consulta e verifica seu cache para o endereço IP.
  2. Se não encontrado, o resolvedor envia uma consulta ao servidor raiz.
  3. O servidor raiz direciona a consulta para o servidor TLD .com.
  4. O servidor TLD .com fornece o endereço IP do servidor autoritativo da Amazon.
  5. O servidor autoritativo envia o endereço IP de amazon.com de volta ao resolvedor DNS.
  6. O resolvedor DNS armazena o endereço IP em cache e o envia de volta ao seu navegador.

• Ao configurar um novo site, o nome de domínio (por exemplo, meunovosite.com) deve ser registrado com um registrador de domínios, e os registros DNS devem ser configurados para apontar para o servidor que hospeda o site. Isto garante que quando você digita "meunovosite.com" no seu navegador, o processo de resolução DNS pode traduzir o nome de domínio para o endereço IP correto, permitindo que você acesse o site.

Recursor DNS

O recursor DNS, também chamado de resolvedor recursivo, é a primeira parada no processo de consulta DNS. Ele recebe consultas de máquinas cliente como computadores ou telefones e funciona como um bibliotecário, encontrando a informação solicitada para responder à consulta do cliente.

Exemplo: Quando você digita www.exemplo.com no seu navegador, seu sistema operacional envia uma consulta ao recursor DNS para encontrar o endereço IP correspondente.

Servidor Raiz (Root Nameserver)

O servidor raiz é o primeiro passo na resolução de nomes de domínio em endereços IP quando o recursor não tem a informação necessária em seu cache. Ele funciona como um ponto de referência para o sistema DNS, direcionando consultas para o servidor de Domínio de Nível Superior (TLD) correto.

Exemplo: Se o recursor não tiver o endereço IP para www.exemplo.com em seu cache, ele entrará em contato com um dos 13 servidores raiz para encontrar o servidor TLD correto para o domínio .com.

Servidor TLD

O servidor de Domínio de Nível Superior (TLD) lida com consultas para extensões de domínio específicas, como .com, .net ou .org. Ele hospeda a última parte de um nome de domínio e ajuda a reduzir a busca pelo endereço IP.

Exemplo: Quando o recursor entra em contato com o servidor TLD para .com, ele recebe o endereço IP do servidor autoritativo para exemplo.com.

Servidor Autoritativo

O servidor autoritativo é a última parada no processo de consulta DNS. Ele mantém o registro DNS real para o domínio solicitado, incluindo o endereço IP. Quando o servidor autoritativo recebe uma consulta do recursor, ele retorna o endereço IP, permitindo que o cliente se conecte ao servidor correto.

Exemplo: O servidor autoritativo para exemplo.com fornecerá o endereço IP para www.exemplo.com ao recursor, que então o retorna à máquina cliente.

Consulta recursiva

Em uma consulta DNS recursiva, o cliente DNS (como um navegador) requer que um servidor DNS (normalmente um resolvedor DNS recursivo) responda com o registro DNS solicitado ou uma mensagem de erro se o resolvedor não conseguir encontrar o registro. O resolvedor recursivo então faz solicitações adicionais para encontrar o endereço IP do nome de domínio.

Exemplo: Quando você digita www.exemplo.com no seu navegador, seu computador envia uma consulta recursiva ao resolvedor DNS do seu provedor de internet. O resolvedor então envia uma consulta ao servidor raiz, servidor TLD e servidor autoritativo para obter o endereço IP para www.exemplo.com. Quando o resolvedor tem o endereço IP, ele o retorna ao seu computador.

Cenário real: Quando você visita um site como https://www.google.com, seu navegador envia uma consulta DNS recursiva ao seu resolvedor DNS configurado (normalmente fornecido pelo seu provedor de internet ou um serviço DNS público como Google DNS ou Cloudflare DNS). O resolvedor então encontra o endereço IP para www.google.com fazendo solicitações adicionais aos servidores raiz, TLD e autoritativos. Quando o resolvedor obtém o endereço IP, ele o retorna ao seu navegador, permitindo que ele se conecte ao servidor do Google.

Consulta iterativa

Em uma consulta DNS iterativa, o cliente DNS permite que um servidor DNS retorne a melhor resposta que ele pode. Se o servidor DNS consultado não tiver uma correspondência para o nome da consulta, ele retorna uma referência a um servidor DNS autoritativo para um nível inferior do namespace do domínio. O cliente DNS então consulta o endereço de referência, repetindo este processo até que ocorra um erro ou timeout.

Exemplo: Se um cliente DNS envia uma consulta iterativa para www.exemplo.com a um servidor DNS que não é autoritativo para exemplo.com, o servidor pode responder com o endereço IP do servidor autoritativo para exemplo.com. O cliente então consultaria esse servidor para obter o endereço IP para www.exemplo.com.

Cenário real: Consultas iterativas são frequentemente usadas por servidores DNS para se comunicarem entre si. Por exemplo, quando um resolvedor recursivo recebe uma consulta para www.exemplo.com, ele começa enviando uma consulta iterativa a um dos servidores raiz. O servidor raiz então responde com uma referência ao servidor TLD para .com. O resolvedor recursivo então envia uma consulta iterativa ao servidor TLD .com, que responde com uma referência ao servidor autoritativo para exemplo.com. Finalmente, o resolvedor recursivo envia uma consulta iterativa ao servidor autoritativo, que retorna o endereço IP para www.exemplo.com.

Consulta não recursiva

Uma consulta não recursiva ocorre quando um servidor DNS já tem a resposta para uma consulta DNS em seu cache ou arquivos de zona. Isto pode acontecer quando o servidor DNS é autoritativo para o domínio solicitado ou quando o registro existe no cache do servidor de uma consulta anterior.

Exemplo: Se um resolvedor DNS recursivo tem o endereço IP para www.exemplo.com em seu cache devido a uma consulta anterior, ele pode responder a uma consulta não recursiva de um cliente imediatamente sem fazer solicitações adicionais a outros servidores DNS.

Cenário real: Consultas não recursivas são comumente usadas quando um servidor DNS é autoritativo para um domínio ou quando ele tem o registro solicitado em seu cache. Por exemplo, se um servidor autoritativo para exemplo.com recebe uma consulta para www.exemplo.com, ele pode responder com o endereço IP diretamente sem fazer solicitações adicionais. Da mesma forma, se um resolvedor recursivo resolveu recentemente www.exemplo.com e tem o endereço IP em seu cache, ele pode responder a consultas subsequentes para o mesmo domínio com a informação em cache até que o TTL (Time to Live) expire.

Como o cache DNS funciona

O objetivo principal do cache DNS é armazenar registros DNS solicitados com frequência mais perto do cliente, reduzindo a necessidade do cliente consultar servidores DNS remotos. Isto tem vários benefícios:

1. Melhor desempenho: Ao armazenar registros DNS em cache, o tempo necessário para resolver um nome de domínio para um endereço IP é muito reduzido. Isto leva a tempos de carregamento mais rápidos para sites e outros recursos de rede.

2. Menos uso de banda: Quando registros DNS são armazenados localmente em cache, o cliente não precisa enviar consultas pela rede para servidores DNS remotos, reduzindo o uso geral de banda.

3. Menos carga nos servidores upstream: O cache DNS ajuda a distribuir a carga de consultas DNS em vários níveis de cache, reduzindo a carga nos servidores autoritativos e outros servidores DNS upstream.

Exemplos práticos dos benefícios do cache DNS:

• Quando você visita um site acessado com frequência como Facebook ou YouTube, seu navegador e sistema operacional armazenam em cache os registros DNS para esses domínios. Isto permite um acesso mais rápido a esses sites em visitas posteriores, já que o processo de resolução DNS é encurtado.
• Provedores de internet e grandes organizações frequentemente usam resolvedores DNS com cache para reduzir a carga em sua infraestrutura de rede e melhorar a experiência de navegação para seus usuários.

Tipos de cache DNS

O cache DNS pode ocorrer em vários níveis, do lado do cliente até resolvedores intermediários. Aqui estão os principais tipos de cache DNS:

Cenário real de cache DNS em ação

Aqui está um exemplo passo a passo de como o cache DNS funciona em um cenário real:

1. Um usuário digita www.exemplo.com no seu navegador.
2. O navegador verifica seu cache DNS local para o endereço IP associado a www.exemplo.com. Se encontrado, o navegador usa o endereço IP em cache para se conectar ao servidor.
3. Se não encontrado no cache do navegador, o navegador envia uma consulta ao stub resolver do sistema operacional.
4. O stub resolver verifica seu cache DNS para o registro solicitado. Se encontrado, ele retorna o endereço IP ao navegador.
5. Se não encontrado no cache do stub resolver, a consulta é encaminhada ao resolvedor recursivo configurado (por exemplo, o servidor DNS do provedor de internet).
6. O resolvedor recursivo verifica seu cache para o registro solicitado. Se encontrado, ele retorna o endereço IP ao stub resolver, que então o encaminha ao navegador.
7. Se não encontrado no cache do resolvedor recursivo, o resolvedor inicia o processo de resolução DNS recursiva, armazenando o resultado em cache quando obtido e retornando o endereço IP ao stub resolver e, finalmente, ao navegador.

Após a Busca DNS

Após o processo de busca DNS e o navegador ter o endereço IP, mais duas etapas acontecem:

1. Navegador faz requisição HTTP: O navegador envia uma requisição HTTP ao endereço IP obtido da busca DNS.

   Exemplo: O navegador envia uma requisição HTTP ao endereço IP para www.wikipedia.org para carregar a página.

2. Servidor envia página web: O servidor no endereço IP recebe a requisição HTTP e retorna a página web, que o navegador renderiza para você.

   Exemplo: O servidor que hospeda www.wikipedia.org recebe a requisição HTTP e envia de volta a página inicial da Wikipedia, que seu navegador exibe.