DNS là gì? Tìm hiểu về hệ thống tên miền và cách hoạt động

Đối với nhiều người, việc truy cập trang web là chuyện thường ngày, nhưng đằng sau mỗi tên miền quen thuộc như amazon.com là cả một hệ thống phức tạp giúp mọi thứ vận hành trơn tru. Hệ thống DNS chính là chìa khóa để bạn có thể truy cập dễ dàng mà không cần nhớ đến những con số phức tạp của địa chỉ IP. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách DNS hoạt động, vai trò của nó trong thế giới mạng và những kiến thức thú vị liên quan.

DNS là gì?

DNS (Domain Name System) là một hệ thống phân cấp và phân tán dùng để xác định các máy tính, dịch vụ và các tài nguyên khác có thể truy cập qua Internet hoặc các mạng IP khác. Nó chuyển đổi các tên miền dễ nhớ (như www.example.com) thành các địa chỉ IP mà máy tính sử dụng để xác định nhau trên mạng.

Khi người dùng nhập một địa chỉ web vào trình duyệt, DNS sẽ thực hiện việc ánh xạ tên miền đó đến địa chỉ IP tương ứng, giúp trình duyệt tìm và tải nội dung web. Nói cách khác, DNS hoạt động như một “cuốn sổ điện thoại” của Internet, cho phép người dùng truy cập các trang web mà không cần phải nhớ các chuỗi số dài.

Các chức năng chính của DNS bao gồm:

• Chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP: DNS dịch các tên miền dễ đọc thành các địa chỉ IP số mà máy tính sử dụng để giao tiếp với nhau. Điều này giúp người dùng truy cập các trang web mà không cần nhớ địa chỉ IP phức tạp.
• Cung cấp cơ sở dữ liệu phân tán và dịch vụ tra cứu: DNS duy trì một cơ sở dữ liệu phân tán lưu trữ các ánh xạ tên miền sang địa chỉ IP. Nó cung cấp dịch vụ tra cứu cho phép người dùng tìm kiếm địa chỉ IP tương ứng với tên miền.
• Quản lý phân cấp không gian tên miền: DNS cho phép quản lý phân cấp không gian tên miền, với mỗi vùng (zone) có thể được quản lý độc lập bởi các tổ chức khác nhau. Điều này giúp phân phối trách nhiệm trong việc gán tên miền và ánh xạ chúng đến địa chỉ IP.
• Cung cấp khả năng cân bằng tải và chịu lỗi: DNS có thể phân phối lưu lượng truy cập đến nhiều máy chủ khác nhau, cải thiện hiệu suất và độ tin cậy. Nếu một máy chủ không khả dụng, DNS có thể trả về địa chỉ IP của máy chủ thay thế.
• Bộ nhớ cache để cải thiện hiệu suất: Các máy chủ DNS lưu trữ các truy vấn đã được giải quyết trước đó để cải thiện hiệu suất và giảm lưu lượng mạng. Khi một yêu cầu được gửi đến, máy chủ DNS đầu tiên kiểm tra bộ nhớ cache của nó để tìm câu trả lời.
• Hỗ trợ chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6: DNS đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6, cho phép ánh xạ tên miền đến các địa chỉ IPv6.

Cách thức hoạt động của DNS

DNS (Domain Name System) là một hệ thống phân giải tên miền, hoạt động như một “danh bạ” của internet. Chức năng chính của DNS là chuyển đổi các tên miền dễ nhớ (như Google) thành địa chỉ IP (Internet Protocol) mà máy tính sử dụng để xác định vị trí các tài nguyên trên internet. Sau đây là cách thức hoạt động của DNS:

1. Người dùng nhập tên miền: Khi người dùng nhập một tên miền (ví dụ: google.com) vào trình duyệt web, trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu đến hệ thống DNS để tìm ra địa chỉ IP tương ứng với tên miền đó.
2. Truy vấn DNS Resolver: Trình duyệt sẽ gửi truy vấn đến DNS Resolver, còn được gọi là DNS Recursive Resolver. Đây là máy chủ đầu tiên chịu trách nhiệm tìm kiếm địa chỉ IP liên kết với tên miền.
3. Truy vấn máy chủ gốc (Root Name Server): Nếu DNS Resolver không có câu trả lời trong bộ nhớ đệm (cache), nó sẽ gửi truy vấn tới một trong các máy chủ gốc. Máy chủ gốc sẽ trả về địa chỉ của máy chủ DNS cấp cao hơn (Top-Level Domain, TLD) phụ trách tên miền như .com, .org.
4. Truy vấn máy chủ TLD: DNS Resolver sau đó gửi truy vấn đến máy chủ TLD, chẳng hạn như máy chủ TLD cho .com. Máy chủ TLD sẽ trả về địa chỉ của máy chủ DNS có thẩm quyền (Authoritative Name Server) phụ trách tên miền cụ thể, ví dụ như google.com.
5. Truy vấn máy chủ có thẩm quyền: Cuối cùng, DNS Resolver sẽ gửi truy vấn đến máy chủ DNS có thẩm quyền của tên miền đó. Máy chủ này có thể trả về địa chỉ IP chính xác liên kết với tên miền mà người dùng đã nhập.
6. Trả lại địa chỉ IP: DNS Resolver nhận được địa chỉ IP từ máy chủ có thẩm quyền và trả về địa chỉ IP đó cho trình duyệt của người dùng.
7. Kết nối đến máy chủ đích: Trình duyệt sau đó sử dụng địa chỉ IP này để kết nối tới máy chủ đích và hiển thị nội dung của trang web cho người dùng.

DNS hoạt động một cách minh bạch và tự động trong nền để giúp người dùng dễ dàng truy cập các trang web mà không cần nhớ đến các địa chỉ IP phức tạp.

Các loại DNS Server

Máy chủ tên gốc (Root Name Server)

Máy chủ tên gốc DNS là một tập hợp các máy chủ toàn cầu chịu trách nhiệm phân giải tên miền trong hệ thống Internet. Các máy chủ này được quản lý bởi những tổ chức quốc tế như ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) và Verisign.

Máy chủ tên gốc cung cấp danh sách các tên miền cấp cao nhất, bao gồm các tên miền phổ biến như .com, .org, .net, cùng với các tên miền quốc gia như .us, .uk, .fr, v.v. Tuy nhiên, máy chủ gốc không lưu trữ thông tin về các tên miền cụ thể; thay vào đó, chúng chỉ cung cấp thông tin về các máy chủ DNS cấp cao hơn để tiếp tục quá trình phân giải tên miền.

Khi một trình duyệt hoặc ứng dụng yêu cầu truy cập một tên miền, DNS resolver (phần mềm phân giải tên miền) sẽ gửi yêu cầu đến một trong các máy chủ gốc để xác định máy chủ DNS cấp cao hơn cho tên miền đó. Quá trình này tiếp tục cho đến khi tìm thấy máy chủ DNS có thông tin cụ thể và trả về địa chỉ IP tương ứng.

Máy chủ tên cục bộ (Local Name Server)

Máy chủ tên cục bộ là một máy chủ DNS được thiết lập trong mạng nội bộ của tổ chức hoặc doanh nghiệp, nhằm hỗ trợ quản lý và phân giải tên miền một cách nhanh chóng và hiệu quả.

Máy chủ này hoạt động bằng cách lưu trữ các bản ghi DNS cho các tên miền thường xuyên được sử dụng trong mạng nội bộ, từ đó giúp giảm thời gian phản hồi và cải thiện khả năng truy cập tài nguyên mạng. Việc sử dụng máy chủ tên cục bộ giúp tăng cường hiệu suất và tính sẵn sàng của các dịch vụ trực tuyến trong tổ chức.

Máy chủ tên cấp cao (Top-Level Domain Server)

Máy chủ tên cấp cao (TLD Server) là loại máy chủ DNS chịu trách nhiệm cho các tên miền cấp cao nhất trong hệ thống phân giải tên miền. Khi một yêu cầu được gửi đến máy chủ gốc, nó sẽ chuyển tiếp yêu cầu đến máy chủ TLD tương ứng, nơi chứa thông tin về các tên miền cụ thể trong khu vực đó.

Máy chủ TLD có thể bao gồm các loại như tên miền chung (gTLD) như .com, .net, và các tên miền mã quốc gia (ccTLD) như .uk, .fr. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định máy chủ tên có thẩm quyền cho từng tên miền cụ thể.

Máy chủ tên có thẩm quyền (Authoritative Name Server)

Máy chủ tên có thẩm quyền là máy chủ cuối cùng trong chuỗi phân giải DNS, nơi chứa thông tin chi tiết về các tên miền cụ thể. Khi một tên miền được đăng ký, thông tin về tên miền đó sẽ được lưu trữ tại máy chủ có thẩm quyền.

Máy chủ này có khả năng trả lời các yêu cầu về địa chỉ IP của tên miền và lưu trữ các bản ghi DNS như A, AAAA, MX, và TXT. Khi nhận được yêu cầu từ máy chủ phân giải, máy chủ có thẩm quyền sẽ cung cấp thông tin cần thiết và có thể lưu trữ thông tin này để sử dụng cho các yêu cầu trong tương lai.

Tại sao DNS dễ bị tấn công?

DNS (Domain Name System) là một phần quan trọng của hạ tầng Internet, giúp chuyển đổi các tên miền dễ nhớ thành địa chỉ IP mà máy tính sử dụng để truy cập các tài nguyên trực tuyến. Tuy nhiên, DNS cũng là một mục tiêu hấp dẫn cho các cuộc tấn công mạng do một số lý do chính sau đây:

Nguyên nhân khiến DNS dễ bị tấn công

• Cấu trúc phân cấp và tính mở: DNS hoạt động theo một cấu trúc phân cấp, cho phép bất kỳ ai cũng có thể thiết lập một máy chủ DNS. Điều này tạo ra nhiều điểm yếu mà kẻ tấn công có thể khai thác, đặc biệt là khi không có biện pháp bảo mật thích hợp.
• Thiếu mã hóa: Giao thức DNS truyền tải thông tin mà không được mã hóa, khiến cho dữ liệu dễ bị nghe lén hoặc giả mạo. Kẻ tấn công có thể dễ dàng chèn các bản ghi DNS giả mạo vào lưu lượng truy cập, dẫn đến việc người dùng bị chuyển hướng đến các trang web độc hại (DNS Spoofing) hoặc bị tấn công Man-in-the-Middle.
• Lỗ hổng trong phần mềm: Nhiều máy chủ DNS sử dụng phần mềm có thể có lỗ hổng bảo mật. Kẻ tấn công có thể khai thác những lỗ hổng này để xâm nhập vào hệ thống, làm thay đổi các bản ghi DNS hoặc thậm chí kiểm soát hoàn toàn máy chủ DNS.
• Tấn công từ chối dịch vụ (DDoS): Các cuộc tấn công DDoS có thể nhằm vào máy chủ DNS, làm cho chúng không thể phục vụ các yêu cầu hợp lệ. Điều này có thể dẫn đến việc người dùng không thể truy cập vào các trang web mà họ muốn.
• Sử dụng kỹ thuật tấn công tinh vi: Các kẻ tấn công có thể sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau như Fast Flux DNS để làm rối loạn thông tin DNS, hoặc tấn công NXDOMAIN để làm ngập máy chủ DNS bằng các yêu cầu không hợp lệ.

Xem thêm: DNS là gì? Tìm hiểu về hệ thống tên miền và cách hoạt động

#interdata #hosting #thuemaychu #vps #cloudserver