Tìm hiểu hệ thống quản lý tên miền DNS

Cụ thể hệ thống tên miền bao gồm một loạt các cơ sở dữ liệu chứa địa chỉ IP và các tên miền tương ứng với chúng. Mỗi tên miền tương ứng với một địa chỉ Ipv4 hoặc Ipv6. Hệ thống này có nhiệm vụ chuyển đổi tên miền sang địa chỉ IP và ngược lại.
Trong những năm đầu, tất cả các tên máy và địa chỉ IP tương ứng được lưu giữ trong file hosts.txt, file này được trung tâm thông tin mạng NIC (Network Information Center) lưu giữ. Tuy nhiên khi hệ thống Internet phát triển, việc lưu giữ thông tin trong một file không thể đáp ứng nhu cầu phân phối và cập nhật. Do đó, hệ thống tên miền DNS đã phát triển dưới dạng các cơ sở dữ liệu phân tán, mỗi cơ sở dữ liệu này sẽ quản lý một phần trong hệ thống tên miền.
2. Cấu trúc của hệ thống tên miền .
Hệ thống tên miền được sắp xếp theo cấu trúc phân cấp. Mức trên cùng được gọi là root và ký hiệu là “.”. Tổ chức quản lý hệ thống tên miền trên thế giới là The Internet Coroperation for Assigned Names and Numbers (ICANN). Tổ chức này quản lý mức cao nhất của hệ thống tên miền (mức Root). Do đó ICANN có quyền cấp phát các tên miền dưới mức cao nhất này cho các tổ chức và các khu vực, các quốc gia theo những chính sách nhất định.
Vì thế Hệ thống quản lý tên miền (DNS) là tập hợp của nhiều máy chủ quản lý tên miền theo từng khu vực, theo từng cấp trên mạng Internet, thực hiện chức nǎng chuyển đổi từ tên miền thể hiện dưới dạng chữ sang địa chỉ IP thể hiện dưới dạng số và ngược lại. Người dùng sẽ sử dụng tên miền cho dễ nhớ, còn máy tính và các thiết bị Router lại căn cứ vào địa chỉ IP để xử lý .
Chú ý: Phân biệt tên viết tắt giữa Domain Name System DNS và Domain Name Server dns .
Mỗi máy chủ quản lý tên miền (Domain Name Server – dns) theo từng khu vực, theo từng cấp ví dụ như: một trường đại học, một tổ chức, một công ty hay một bộ phận nào đó thuộc công ty. Máy chủ đó phải đảm bảo thông tin dữ liệu riêng về địa chỉ và tên miền trong khu vực, trong cấp mà nó quản lý đồng thời nó cũng có khả năng hỏi các máy chủ quản lý các khu vực khác hoặc cấp cao hơn nó để có thể trả lời được các truy vấn về những tên miền không thuộc quyền quản lý của nó và cũng luôn sẵn sàng trả lời các máy chủ khác về các tên miền mà nó quản lý.
Bên dưới Root là tên miền cấp cao nhất (Top Level Domain - TLD), hệ thống tên miền cấp cao nhất này được chia thành hai loại là gTLDs (generic Top Level Domains) dành cho các lĩnh vực dùng chung và ccTLDs (country-code Top Level Domain) là các mã quốc gia của các nước tham gia Internet.
A. Các lĩnh vực dùng chung (gTLDs).
a. Hệ thống các đuôi dùng chung.
Hiện nay, hệ thống tên miền cấp cao nhất đại diện cho các lĩnh vực dùng chung bao gồm 14 lĩnh vực:
1- COM : Thương mại (Commercial) .
2- EDU : Giáo dục (Education) .
3- NET : Mạng lưới (Network).
4- INT : Các tổ chức quốc tế (International Organisations).
5- ORG : Các tổ chức khác (Other orgnizations) .
6- BIZ : Các tổ chức thương nhân (Business Orgnisations).
7- INFO : Phục vụ cho việc chia sẻ thông tin (Informations).
8- AERO : Dành cho các nghành công nghiệp, vận chuyển hàng không (aviation community) .
9- COOP : Dành cho các tổ chức hợp tác (Co-operatives) .
10- MUSEUM : Dành cho các viện bảo tàng .
11- NAME : Dành cho các thông tin cá nhân .
12- PRO : Dành cho các lĩnh vực chuyên nghiệp (Professionals).
13- MIL : Dành cho các lĩnh vực quân sự (Military) .
14- GOV : Chính phủ (Government) .
b. Các tên miền cấp hai dưới gTLDs.
Các tổ chức quản lý các gTLDs quốc tế cho phép đặt các tên miền cấp hai dưới chúng một cách đa dạng miễn là chúng tuân theo một số quy tắc về ý nghĩa và các chuẩn cú pháp về quy tắc đặt tên miền.
Ví dụ .cnn.com, .learn.edu .
B. Các mã quốc gia (ccTLDs).
a. Hệ thống mã quốc gia.
Như đã trình bày ở trên bên cạnh các generic Top Level Domain (gTLDs) còn có các country-code top level domains (ccTLDs) trong cấu trúc domain name. Các tên này định nghĩa cho tên các quốc gia hoặc các vùng địa lý quản lý nó được quy định bằng hai chữ cái theo tiêu chuẩn ISO - 3166. Ví dụ như ccTLDs của Việt Nam là .vn, của Anh Quốc là .uk, của Canada là .ca. Sau đây là bảng danh sách các nước có mã tên miền cấp quốc gia tương ứng:
http://www.iana.org/cctld/cctld-whois.htm
b. Tên miền cấp hai dưới ccTLDs.
Đối với các quốc gia nói chung tên miền cấp hai này do tổ chức quản lý mạng của quốc gia đó định nghĩa. Tuỳ theo chính sách của mỗi quốc gia mà các tên miền cấp hai có thể được định nghĩa một cách đa dạng hoặc nhiều hơn hay ít đi so với các lĩnh vực dùng chung nêu trên. Thông thường, các quốc gia vẫn định nghĩa các lĩnh vực kinh tế, chính trị, xã hội, giáo dục của mình tương tự như các lĩnh vực dùng chung.
Ví dụ .com.vn .edu.vn .edu.au
Tuy nhiên một số quốc gia như Anh, Na Uy, Thụy Điển, Đan Mạch lại cho phép đăng ký tự do các tên miền cấp hai dưới mã quốc gia.
Ví dụ: .co.uk .home.no .learn.se .market.dk
Theo cơ chế phân cấp, mỗi một cấp tên miền đều có các máy chủ quản lý tên miền (dns) quản lý tên, địa chỉ theo cấp đó, trong khu vực đó. Một thông tin về địa chỉ hay tên miền mà dns không trả lời được nó sẽ hỏi lên dns cấp cao hơn. Tuy nhiên không phải dns nào cũng biết liên lạc với tất cả các dns khác nhưng nó phải biết cách liên lạc tới một trong những dns cấp cao nhất (Root Servers). Trên thế giới có 13 hệ thống máy chủ dns cấp Root.
Một hệ thống dịch vụ DNS tiêu chuẩn thường gồm 2 dns, máy chính gọi là primary dns và máy phụ là secondary dns. Máy phụ làm nhiệm vụ dự phòng và san tải cho máy chính, cơ sở dữ liệu về tên miền chứa trên 2 máy này thường tương ứng nhau. Thông tin về tên miền được lưu giữ, cập nhật, cũng như sửa đổi trên máy chính và theo định kỳ (trong cơ sở dữ liệu thường lấy 1800 minutes tức là cứ sau khoảng thời gian 3 giờ) máy phụ sẽ hỏi máy chính, nếu có thông tin mới hay thông tin đã được sửa đổi, máy phụ sẽ tự động cập nhật về. Quá trình cập nhật này gọi là Zone Transfer .
Hoạt động của hệ thống DNS
Giả sử người sử dụng muốn truy cập vào trang web có địa chỉ là http://www.google.com
Trước hết chương trình trên máy người sử dụng gửi yêu cầu tìm kiếm địa chỉ IP ứng với tên miền www.google.com tới máy chủ quản lý tên miền (name server) cục bộ thuộc mạng của nó (ISP DNS server).
Máy chủ tên miền cục bộ này kiểm tra trong cơ sở dữ liệu của nó có chứa cơ sở dữ liệu chuyển đổi từ tên miền sang địa chỉ IP của tên miền mà người sử dụng yêu cầu không. Trong trường hợp máy chủ tên miền cục bộ có cơ sở dữ liệu này, nó sẽ gửi trả lại địa chỉ IP của máy có tên miền nói trên (www.google.com)
Trong trường hợp máy chủ tên miền cục bộ không có cơ sở dữ liệu về tên miền này nó thường hỏi lên các máy chủ tên miền ở cấp cao nhất (máy chủ tên miền làm việc ở mức Root). Máy chủ tên miền ở mức Root này sẽ trả về cho máy chủ tên miền cục bộ địa chỉ của máy chủ tên miền quản lý các tên miền có đuôi .com.
Máy chủ tên miền cục bộ gửi yêu cầu đến máy chủ quản lý tên miền có đuôi (.com) tìm tên miền www.google.com. Máy chủ tên miền quản lý các tên miền .com sẽ gửi lại địa chỉ của máy chủ quản lý tên miền google.com.
Máy chủ tên miền cục bộ sẽ hỏi máy chủ quản lý tên miền google.com này địa chỉ IP của tên miền www.google.com. Do máy chủ quản lý tên miền google.com có cơ sở dữ liệu về tên miền www.google.com nên địa chỉ IP của tên miền này sẽ được gửi trả lại cho máy chủ tên miền cục bộ.
Máy chủ tên miền cục bộ chuyển thông tin tìm được đến máy của người sử dụng.
PC của người dùng sẽ sử dụng địa chỉ IP này để mở một phiên kết nối TCP/IP đến server chứa trang web có địa chỉ http://www.google.com .