"Паспортная система" Интернета: IP-адреса
Каждый сервер в интернете имеет уникальный цифровой "паспорт" — IP-адрес. Это как номер телефона, только для компьютеров.
IPv4: Стандартный адрес
4 числа от 0 до 255 (например, 192.168.1.1). Всего возможно ~4.3 миллиарда комбинаций. Почти закончились!
IPv6: Новый стандарт
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Огромное количество адресов (340 секстиллионов!). Пока мало используется.
Иерархическая структура
87.240.0.0/16 — сеть VK
87.240.137.0/24 — дата-центр
87.240.137.114 — конкретный сервер
Как адрес: страна→город→улица→дом
Представьте, что вместо "позвони Кате" вам нужно говорить "позвони +7-XXX-XXX-XX-XX". Забыли цифры — всё, человека не найдёте. Так же и с сайтами. Нам нужны имена: vk.com, google.com. Кто переводит имена в цифры?
Иерархия DNS: Глобальная справочная служба
DNS (Domain Name System) — распределённая база данных, которая переводит имена в IP-адреса. Устроена как иерархическая справочная служба.
Знают только: "Спроси у .com, .ru, .org..."
Знают: "vk.com делегирован компании VK"
Бегает по цепочке, запоминает ответы
vk.com
кэш
корневые серверы
серверы .com
ns1.vk.com
87.240.137.114
(кэширует)
ответ
TTL — Time To Live
Время жизни записи в кэше. "Запомни этот ответ на 300 секунд (5 минут), потом забудь".
Зачем? Чтобы узнали о смене IP-адреса.
Благодаря кэшированию на резолвере, большинство DNS-запросов занимают 0-10 мс. Ответ уже лежит в памяти. Только первый запрос к новому сайту проходит всю цепочку (50-300 мс).
Практическая демонстрация: Следим за DNS
Давайте посмотрим, как это работает на практике с помощью командной строки.
64 bytes from vk.com (87.240.137.114): icmp_seq=1 ttl=54 time=17.8 ms
vk.com. 300 IN A 87.240.137.114
;; Query time: 0 msec ← Мгновенно! (кэш)
. 518400 IN NS b.root-servers.net.
# Спросили корневые серверы
com. 172800 IN NS a.gtld-servers.net.
# Они сказали: "Спроси у .com"
vk.com. 172800 IN NS ns1.vk.com.
# .com сказал: "Спроси у ns1.vk.com"
vk.com. 300 IN A 87.240.137.114
# ns1.vk.com дал окончательный ответ!
Что ещё хранится в DNS? (Не только A-записи)
DNS — это не просто переводчик имён. Это целая картотека информации о домене.
Адрес офиса
Основной IP-адрес сайта (IPv4).
Адрес офиса (новый)
IP-адрес для IPv6.
"Также известен как"
Алиас (псевдоним). Указывает на другое имя.
Почтовое отделение
Сервер, принимающий почту для домена.
"Объявления на доске"
Любая текстовая информация: проверка владения, настройки безопасности.
"Официальное справочное бюро"
Серверы, хранящие истину о домене.
Представьте карточку предприятия в справочнике: адрес офиса (A), адрес склада (другая A), почтовый адрес (MX), дополнительные названия (CNAME), контакт для проверок (TXT). Всё это — DNS.
А что если сломается? Проблемы DNS
Резолвер вашего провайдера глючит или перегружен. Симптомы: "Интернет тормозит", "сайты долго открываются".
Решение: Сменить посыльного! Использовать публичные DNS: Google (8.8.8.8) или Cloudflare (1.1.1.1).
Домен арендуется на год-два. Забыли оплатить — домен удаляют из реестра.
Симптомы: Сайт полностью недоступен.
Решение: Автопродление, напоминания. Случалось даже с крупными компаниями!
Толпа "хулиганов" одновременно спрашивает про случайные адреса, серверы захлёбываются.
Симптомы: Массовая недоступность сайтов.
Решение: Защита от DDoS, anycast (геораспределённость).
При развёртывании нового сервиса одна из первых задач — прописать DNS-записи. Без этого никто не узнает о существовании вашего сервиса. Также нужно следить за TTL при смене IP (уменьшить заранее).
Ключевые термины лекции
💎 Главный вывод
DNS — критическая инфраструктура интернета. Её поломка парализует весь веб. Это не магия, а хорошо спроектированная, распределённая, иерархическая система, которая переводит удобные имена в машинные адреса. Понимание DNS необходимо для диагностики проблем с интернетом и для развёртывания любых веб-сервисов.
Задания для самостоятельного изучения
- Задание 1: Проверьте IP-адреса ваших любимых сайтов. Откройте командную строку (Windows: cmd, Mac/Linux: Terminal) и выполните:
ping vk.comилиnslookup google.com. Что вы видите? - Задание 2: Узнайте, какой DNS-резолвер использует ваш компьютер. На Windows:
ipconfig /all, на Mac/Linux:cat /etc/resolv.conf. Это провайдерский или публичный DNS? - Задание 3: Попробуйте сменить DNS на публичный (Google: 8.8.8.8, Cloudflare: 1.1.1.1) в настройках сети вашего компьютера или роутера. Чувствуется ли разница в скорости открытия сайтов?
🔜 Что дальше?
Вы теперь знаете, как браузер находит сервер по имени. Но что происходит, когда запрос доходит до сервера? Из чего сделана страница, которую вы видите в браузере? На следующей лекции мы разберём "лицо" и "мозги" веб-приложений — Frontend и Backend.