Como Funciona o DNS - Domain Name System?

O DNS (Domain Name System) é um sistema essencial para a navegação na internet. Ele é responsável por traduzir nomes de domínio legíveis por humanos, como www.ademi.com.br, para endereços IP numéricos, que são utilizados pelos dispositivos para se comunicarem entre si em uma rede.

Janeiro 4, 2025 - 10:08
Janeiro 4, 2025 - 10:09
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Como Funciona o DNS - Domain Name System?

O DNS (Domain Name System) é um sistema essencial para a navegação na internet. Ele é responsável por traduzir nomes de domínio legíveis por humanos, como www.ademi.com.br, para endereços IP numéricos, que são utilizados pelos dispositivos para se comunicarem entre si em uma rede. O DNS facilita a navegação na internet, permitindo que os usuários acessem sites usando nomes de domínio, sem precisar memorizar sequências de números associados aos endereços IP dos servidores.

O sistema DNS é comparável a uma agenda telefônica da internet, onde os nomes de domínio são como os nomes de pessoas e os endereços IP são como os números de telefone. Quando um usuário deseja acessar um site, o DNS permite que o dispositivo encontre o endereço IP correspondente, possibilitando a comunicação com o servidor onde o site está hospedado. O processo é transparente para o usuário, ocorrendo em segundo plano de forma rápida e eficiente.

Estrutura do DNS

O DNS possui uma estrutura hierárquica, que facilita a localização dos registros de domínio e a resolução de nomes. A hierarquia do DNS é composta por várias camadas, que podem ser descritas da seguinte forma:

  1. Raiz do DNS (Root DNS): O nível mais alto da hierarquia. Ele contém informações sobre os servidores responsáveis pelos domínios de topo, como .com, .org, .edu, entre outros. O servidor raiz não armazena informações sobre sites específicos, mas direciona as consultas para servidores de domínio de nível inferior.
  2. Domínios de Topo (Top-Level Domains - TLD): Abaixo da raiz estão os TLDs, que são divididos em duas categorias principais:
    • TLD genéricos (gTLDs): Exemplos incluem .com, .org, .net.
    • TLDs de código de país (ccTLDs): Correspondem a países ou territórios específicos, como .br para o Brasil, .uk para o Reino Unido, .jp para o Japão.
  3. Domínios de Segundo Nível (Second-Level Domains - SLD): Estes são os nomes registrados pelos usuários ou empresas, que ficam abaixo dos TLDs. Por exemplo, em www.exemplo.com, exemplo é o domínio de segundo nível.
  4. Subdomínios: Os subdomínios são divisões adicionais de um domínio de segundo nível. Por exemplo, em blog.exemplo.com, blog é um subdomínio do domínio exemplo.com.
  5. Servidores DNS Autoritativos: São os servidores responsáveis por manter os registros de um domínio específico. Cada domínio possui um conjunto de servidores autoritativos que armazenam informações detalhadas, como o endereço IP de um site, registros de e-mail e outros serviços relacionados.

Funcionamento do DNS

O processo de resolução de um nome de domínio para um endereço IP é realizado através de uma série de etapas que envolvem a comunicação entre diferentes servidores DNS. Essas etapas são realizadas da seguinte forma:

  1. Consulta DNS: Quando um usuário digita um nome de domínio em um navegador, como www.exemplo.com, o sistema operacional do dispositivo realiza uma consulta DNS para obter o endereço IP correspondente. Se o dispositivo já tiver o endereço IP em seu cache DNS, ele o usará imediatamente, economizando tempo e recursos.
  2. Resolução Recursiva: Se o endereço IP não estiver em cache, a consulta é enviada a um servidor DNS recursivo, também conhecido como servidor DNS de resolução. Este servidor pode ser operado pelo provedor de serviços de internet (ISP) ou ser configurado por uma organização. O servidor recursivo tenta resolver a consulta em nome do cliente, ou seja, ele realizará as consultas necessárias até encontrar o endereço IP correspondente.
  3. Consulta ao Servidor Raiz: O servidor recursivo primeiro consulta um dos servidores raiz para saber qual servidor é responsável pelo TLD (exemplo: .com). O servidor raiz retorna o endereço de um servidor de nomes autoritativo para esse TLD.
  4. Consulta ao Servidor de TLD: O servidor recursivo, em seguida, consulta o servidor autoritativo do TLD para obter informações sobre o domínio de segundo nível (exemplo: exemplo.com). O servidor de TLD retorna o endereço do servidor autoritativo que gerencia esse domínio específico.
  5. Consulta ao Servidor Autoritativo: Finalmente, o servidor recursivo consulta o servidor autoritativo para o domínio de segundo nível. Esse servidor autoritativo contém o registro A (Address Record), que mapeia o nome de domínio para um endereço IP. O servidor autoritativo retorna o endereço IP ao servidor recursivo.
  6. Resposta ao Cliente: O servidor recursivo envia o endereço IP de volta para o cliente, que pode então usar esse endereço IP para se conectar ao servidor e acessar o site.

Tipos de Registros DNS

O DNS utiliza diferentes tipos de registros para armazenar informações sobre um domínio. Alguns dos registros mais comuns são:

  • A (Address Record): Mapeia um nome de domínio para um endereço IPv4. Exemplo: www.exemplo.com -> 192.0.2.1.
  • AAAA (IPv6 Address Record): Mapeia um nome de domínio para um endereço IPv6. Exemplo: www.exemplo.com -> 2001:db8::1.
  • MX (Mail Exchange): Define o servidor de e-mail responsável pelo domínio. Exemplo: exemplo.com -> mail.exemplo.com.
  • CNAME (Canonical Name): Aponta um domínio para outro. Exemplo: www.exemplo.com -> exemplo.com.
  • NS (Name Server): Define os servidores autoritativos para o domínio. Exemplo: exemplo.com -> ns1.exemplo.com.
  • PTR (Pointer): Usado para realizar a resolução reversa, ou seja, mapeia um endereço IP para um nome de domínio.

Propagação DNS

Quando um novo registro DNS é criado ou um existente é modificado, leva um certo tempo para que essas mudanças se espalhem por toda a internet. Esse processo é conhecido como propagação DNS. O tempo necessário para que a propagação seja concluída pode variar de minutos a 48 horas, dependendo de vários fatores, como o tempo de TTL (Time To Live) dos registros DNS e o tempo de atualização dos caches DNS nos servidores de resolução.

O TTL é um valor configurado em cada registro DNS que determina quanto tempo as informações podem ser armazenadas em cache antes de uma nova consulta ser realizada. Quando um registro DNS tem um TTL baixo, a propagação pode ocorrer mais rapidamente, pois as informações são atualizadas mais frequentemente. No entanto, um TTL mais alto pode ajudar a reduzir a carga no servidor DNS e melhorar a performance, mantendo as informações por mais tempo nos caches.

Visão do Especialista

O DNS é uma das peças mais fundamentais da infraestrutura da internet, funcionando como o tradutor entre os nomes de domínio que usamos e os endereços IP que os dispositivos de rede utilizam para se comunicar. Sua arquitetura hierárquica e sua operação distribuída garantem a escalabilidade e a eficiência do sistema, mesmo com a enorme quantidade de consultas realizadas a cada segundo.

Apesar de sua importância, o DNS não está isento de desafios. Questões como segurança e privacidade são preocupações crescentes, especialmente com ataques como DNS spoofing e DDoS (Distributed Denial of Service), que podem comprometer a integridade e a disponibilidade do serviço. Técnicas como DNSSEC (DNS Security Extensions) estão sendo implementadas para aumentar a segurança do DNS, validando as respostas e protegendo contra ataques.

Além disso, a gestão eficiente de registros DNS e a monitoração constante são essenciais para garantir que o sistema funcione sem interrupções, proporcionando aos usuários uma navegação rápida e segura na internet.

Fontes

  • RFC 1034 – Domain Names: Concepts and Facilities.
  • RFC 1035 – Domain Names: Implementation and Specification.
  • Tanenbaum, A. S. (2012). Redes de Computadores (5ª edição). Pearson.
  • Kurose, J. F., & Ross, K. W. (2013). Redes de Computadores e a Internet (6ª edição). Pearson.
  • Stallings, W. (2016). Redes de Computadores e a Internet: Uma Abordagem Top-Down (7ª edição). Pearson.

 

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