Domain Name System (DNS)

Was ist DNS?

DNS ist die Abk├╝rzung f├╝r “Domain Name System“. Das DNS ist ein weltweit auf Servern verteiltes Verzeichnis, mit dem vom Benutzer lesbare Hostnamen wie zum Beispiel www.onlinesolutionsgroup.de in die maschinenlesbare IP-Adresse aufgel├Âst werden. Die IP-Adresse wird von einem Browser ben├Âtigt, um eine Verbindung mit einem Webserver aufzubauen und eine Webseite abzurufen. Das DNS ist dar├╝ber hinaus ein Verzeichnis wichtiger Informationen ├╝ber Domainnamen.

Die Aufgabe des Domain Name System

Das Domain Name System wird oft als das Telefonbuch f├╝r das Internet bezeichnet. Wenn User eine Adresse in einem Browser aufrufen, verwendet der Computer das DNS, um die IP-Adresse der Webseite┬á abzurufen, und mit dieser eine Verbindung zum Webserver aufzubauen. Ohne das Domain Name System k├Ânnte die Webseite nur abgerufen werden, indem die IP-Adresse direkt in den Browser eingegeben wird. Intelligente Domain Name System Dienste k├Ânnen entscheiden, welche IP zur├╝ckgegeben werden, um die beste Leistung und Zuverl├Ąssigkeit f├╝r Clients sicherzustellen.

Die Struktur des Domain Name System

Das Domain Name System ist hierarchisch strukturiert und ein wichtiger Teil der Infrastruktur des Internets. Das DNS ist keine einzelne Datenbank, sondern ein Netz weltweit verteilter Server, auf denen die Zuordnungen vorn IP-Adressen zu Domainnamen gespeichert werden. Nameserver und DNS-Server sind synonyme Namen f├╝r diese Server. Die Server des Domain Name System ├╝bernehmen neben der Namensaufl├Âsung weitere noch Aufgaben. Auf der obersten Ebene der Domain Name System Hierarchie befinden sich die DNS Root Server. Eine Ebene darunter sind die sogenannten autoritativen Nameserver f├╝r eine Zone des Domain Name System angesiedelt. In der untersten Ebene befinden sich die nicht autoritativen Nameserver, die Caching, Forward- oder Resolver Funktionen ├╝bernehmen.

Bei den DNS Root Server handelt es sich um autoritative Nameserver, die f├╝r eine Root-Zone zust├Ąndig sind. Andere Namen f├╝r diese Server sind daher Root-Nameserver oder einfach Root-Server. Auf Anfrage liefern die Server eine Liste mit den autoritativen Nameservern, die f├╝r eine bestimmte Top Level Domain (TLD) wie .de oder .com zu st├Ąndig sind. Es gibt 13 Root-Nameserver, von denen jedoch auf der ganzen Welt mehrere Kopien vorhanden sind, die Anycast-Routing verwenden, um schnelle Antworten zu liefern. Insgesamt sind mehr als 630 verschiedene Server verf├╝gbar, die als Root-Server fungieren. Die Root-Nameserver werden von einer gemeinn├╝tzigen Organisation, der Internet Corporation for Assigned Names and Numbers ICANN, ├╝berwacht.

Die auf der zweith├Âchsten Hierarchie-Ebene angesiedelten autoritativen Nameserver antworten nur auf Anfragen, welche die Zonen betreffen, f├╝r die Sie zust├Ąndig sind. Der Name autoritative Nameserver r├╝hrt daher, dass die Antworten dieser Server f├╝r die anfragenden Server immer verbindlich sind. Im Gegensatz dazu sammelt ein nicht autoritativer Server selbst mittels iterativer oder rekursiver DNS-Abfragen Informationen zu einer bestimmten DNS Zone bei anderen Servern. Sie sind aber nicht f├╝r eine Domain Name System Zone verantwortlich. Das hei├čt, die Antwort eines nicht autoritativen Nameservers ist f├╝r die anfragenden Server nicht verbindlich. Caching Server speichern Informationen von Nameservern f├╝r eine bestimmte Zeit, die als TTL (Time To Life) bezeichnet wird. Forward Server dienen nur der Weiterleitung von DNS Anfragen an andere Nameserver und Resolver ├╝bernehmen auf der lokalen Ebene die Namensaufl├Âsung.

Die Aufl├Âsung einer IP-Adresse im Domain Name System

Der Prozess der Namensaufl├Âsung beginnt, wenn ein Internetnutzer die Adresse einer Website in die Adresszeile eines Webbrowsers eingibt. Der Computer, der zuerst nach der entsprechenden IP-Adresse sucht, ist der lokale DNS-Cache, in dem Informationen gespeichert werden, die der Computer k├╝rzlich abgerufen hat. Wenn der Computer die Antwort noch nicht kennt, muss er eine DNS-Abfrage durchf├╝hren, um die gesuchten Informationen zu erhalten.
Wenn die Informationen nicht lokal gespeichert sind, fragt der Computer die rekursiven DNS-Server (Aufl├Âser oder Resolver) des Internetdienstanbieter (ISP) ab. Diese spezialisierten Computer erledigen allgemein die Abwicklung einer Domain Name System Abfrage. Resolver haben ihre eigenen Caches. Da viele Kunden des ISP die gleichen Resolver verwenden, ist die Wahrscheinlichkeit gro├č, dass beliebte Domains bereits zwischengespeichert werden. Wenn dies der Fall ist, endet der Prozess normalerweise hier und die Informationen werden an den Benutzer, das hei├čt, an den Browser, zur├╝ckgegeben. Fast jeder ISP hat seine eigenen Resolver. Dar├╝ber hinaus sind Open Resolver verf├╝gbar, wie Google Public DNS, OpenDNS, Dyn Recursive DNS und Quad9.
Wenn die rekursiven Server keine Antwort liefern k├Ânnen, fragen sie die Root-Name-Server ab. Die Rootserver selbst kennen die Antwort nicht, aber sie leiten die Anfragen an TLD-Namenserver weiter. Die Root-Nameserver schauen sich den ersten Teil der Anfrage an, lesen sie von rechts nach links beginnend mit der TLD, in diesem Fall .de und leiten die Anfrage an die TLD-Nameserver f├╝r .de weiter. Jede TLD, wie die f├╝r .de, .com, oder .org verf├╝gt ├╝ber eigene Nameserver, die f├╝r die TLD zust├Ąndig sind. F├╝r die TLD .de ist dies der Nameserver der DENIC. Diese Server verf├╝gen ebenfalls nicht ├╝ber die Informationen, das hei├čt, die gesuchte IP-Adresse, aber sie verweisen auf die autoritativen Nameserver, auf denen die Informationen vorhanden sind.
Dazu ├╝berpr├╝fen die TLD-Nameserver den n├Ąchsten Teil der Anfrage und leiten die Anfrage an die Nameserver, die f├╝r die entsprechende Dom├Ąne verantwortlich sind. Diese autoritativen Nameserver kennen, falls existent, alle Informationen zu einer bestimmten Dom├Ąne, die in DNS-Eintr├Ągen gespeichert sind. Es gibt einer Reihe verschiedener Datens├Ątze, die jeweils unterschiedliche Informationen enthalten.
Bei der Namensaufl├Âsung wird der autorisierenden Nameserver nach dem Adressdatensatz (A-Datensatz) gefragt. Der rekursive DNS-Server ruft den Datensatz f├╝r die Domain von den autorisierenden Nameservern ab und speichert den Datensatz in seinem lokalen Cache. Wenn eine andere Person diesen Datensatz anfordert, kennt der rekursive Server bereits die Antwort und muss den Suchvorgang nicht erneut durchf├╝hren. Alle Datens├Ątze haben einen definierten Time-to-Live-Wert, der von mehreren Minuten bis zu mehreren Tagen betragen kann. Nach Ablauf der TTL wird der Datensatz gel├Âscht und der Server muss eine neue Kopie des Datensatzes anfordern. So kann sichergestellt werden, dass die Informationen nicht veraltet sind.
Der rekursive Server sendet schlie├člich den Datensatz mit der Antwort an den Computer zur├╝ck. Der Computer speichert den Datensatz in seinem Cache, liest die IP-Adresse aus dem Datensatz und leitet diese Informationen an den Browser weiter. Der Browser kann dann mit der IP-Adresse eine Verbindung zum Webserver herstellen und die Webseite abrufen. Falls zur Domain keine IP-Adresse existieren sollte, wird eine Fehlermeldung zur├╝ckgeschickt und im Browser angezeigt. Trotz mehrere Zwischenschritte dauert der gesamte Vorgang der Namensaufl├Âsung im Domain Name System nur wenige Millisekunden.

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