Hãy tưởng tượng Internet như một thành phố rộng lớn. Mỗi trang web, mỗi dịch vụ trực tuyến đều có một địa chỉ riêng, giống như một ngôi nhà. Tuy nhiên, thay vì sử dụng số nhà và đường phố, Internet sử dụng địa chỉ IP, là một dãy số phức tạp khó nhớ. DNS chính là “người dẫn đường” tài ba có khả năng ghi nhớ địa chỉ của từng ngôi nhà và giúp bạn tìm đến nơi mình muốn một cách nhanh chóng. Vậy cụ thể DNS là gì? Cách thức hoạt động như thế nào? Các bạn hãy cùng mình tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
DNS là gì?
Định nghĩa DNS
DNS là viết tắt của Domain Name System, tạm dịch: Hệ thống phân giải tên miền. Hệ thống này đóng vai trò như một cuốn từ điển khổng lồ của Internet, giúp chuyển đổi những tên miền dễ nhớ như “google.com” thành địa chỉ IP dạng số mà máy tính có thể hiểu, ví dụ như “142.250.188.14”. Nhờ vậy, bạn có thể truy cập trang web, gửi email và sử dụng các dịch vụ trực tuyến khác một cách dễ dàng mà không cần phải ghi nhớ những dãy số phức tạp.
Mỗi thiết bị kết nối Internet đều có một địa chỉ IP riêng biệt giống như địa chỉ nhà, được các máy khác sử dụng để tìm thấy thiết bị đó. May mắn thay, nhờ có DNS, chúng ta không cần phải ghi nhớ những địa chỉ IP phức tạp như 192.168.1.1 (IPv4) hay 2400:cb00:2048:1::c629:d7a2 (IPv6).
DNS ra đời khi nào?
Hệ thống phân giải tên miền (DNS) được giới thiệu chính thức vào năm 1984 trên ARPANET, tiền thân của Internet hiện đại.
Tuy nhiên, việc phát triển DNS đã bắt đầu từ những năm 1980 với giao thức DNS ban đầu được phát triển bởi Paul Mockapetris và Paul Vixie vào năm 1983.
Kể từ khi ra đời, DNS đã đóng vai trò quan trọng trong việc giúp con người dễ dàng truy cập thông tin và dịch vụ trên Internet, góp phần thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của Internet như ngày nay.
DNS bao gồm những thành phần nào?
DNS là một hệ thống phân cấp, phi tập trung, hoạt động dựa trên việc phối hợp của nhiều máy chủ khác nhau để thực hiện nhiệm vụ chính là dịch tên miền sang địa chỉ IP và ngược lại. Nhờ đó, người dùng có thể dễ dàng truy cập trang web, gửi email hay sử dụng các dịch vụ trực tuyến khác mà không cần phải nhớ các dãy số phức tạp là địa chỉ IP.
Hệ thống DNS bao gồm các thành phần chính sau:
- Máy chủ gốc: Là những máy chủ nằm ở vị trí cao nhất trong hệ thống phân cấp DNS, có nhiệm vụ lưu trữ thông tin về các máy chủ tên miền cấp cao nhất (TLD) cho các tên miền phổ biến như .COM, .ORG, .NET, .VN,… Có tổng cộng 13 máy chủ gốc được đặt tại các quốc gia khác nhau trên thế giới để đảm bảo tính ổn định và khả năng truy cập.
- Máy chủ tên miền cấp cao nhất: Quản lý các tên miền cấp cao nhất (TLD). Mỗi TLD được quản lý bởi một tổ chức riêng, ví dụ như tên miền .COM do Verisign quản lý hay tên miền .VN do Trung tâm Internet Việt Nam (VNNIC) quản lý.
- Máy chủ tên miền cấp 2: Quản lý các tên miền cấp 2 nằm dưới TLD. Mỗi tên miền cấp 2 được quản lý bởi chủ sở hữu tên miền đó.
- Máy chủ DNS ủy quyền: Lưu trữ thông tin chính xác và cập nhật nhất về tên miền, bao gồm A Record (chuyển hướng tên miền sang địa chỉ IP), MX Record (lưu trữ thông tin máy chủ email), CNAME Record (tạo bí danh cho tên miền),…
- DNS resolver:
- Recursive DNS Resolver: Có khả năng tự động truy vấn DNS để tìm địa chỉ IP cho tên miền được yêu cầu. Đây là loại DNS Resolver phổ biến nhất, được sử dụng bởi người dùng cuối để truy cập Internet.
- Non-Recursive DNS Resolver: Không có khả năng tự động truy vấn DNS, chỉ chuyển tiếp truy vấn DNS đến các máy chủ DNS khác theo cấu hình. Loại DNS Resolver này thường được sử dụng bởi các máy chủ web, máy chủ email và các thiết bị mạng.
- Một số DNS Resolver phổ biến: Google Public DNS, OpenDNS, Cloudflare DNS, DNS Resolver của nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP),…
- Bộ đệm (Cache): Giúp lưu trữ tạm thời kết quả truy vấn DNS để tăng tốc độ truy cập cho các lần truy vấn sau. Bộ đệm có thể được đặt tại DNS resolver, ISP hoặc thiết bị của người dùng.
- Giao thức DNS: Quy định cách thức trao đổi thông tin giữa các máy chủ trong hệ thống DNS.
DNS hoạt động như thế nào?
Quá trình hoạt động của DNS diễn ra như sau:
Bước 1: Gửi yêu cầu
Khi bạn nhập địa chỉ web vào trình duyệt, trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu (DNS Request) đến DNS resolver của bạn. DNS resolver thường được cấu hình sẵn trên hệ điều hành hoặc modem. Yêu cầu này bao gồm tên miền mà bạn muốn truy cập.
Bước 2: Tìm kiếm máy chủ tên miền cấp cao nhất
DNS resolver sẽ bắt đầu tìm kiếm máy chủ tên miền cấp cao nhất (TLD) cho tên miền. TLD là phần cuối cùng của tên miền (ví dụ: “.COM”, “.VN”, “.ORG”).
Để tìm máy chủ tên miền cấp cao nhất, DNS resolver sẽ truy vấn Root Name Servers. Name Servers là một tập hợp các máy chủ được quản lý bởi các tổ chức khác nhau và chứa thông tin về vị trí của các máy chủ tên miền cấp cao nhất cho tất cả các TLD.
Bước 3: Tìm kiếm máy chủ DNS ủy quyền
Sau khi tìm thấy máy chủ tên miền cấp cao nhất, DNS resolver sẽ truy vấn nó để lấy thông tin về máy chủ DNS ủy quyền cho tên miền cụ thể mà bạn đang tìm kiếm.
Máy chủ DNS ủy quyền là máy chủ lưu trữ thông tin chính xác về tên miền, bao gồm địa chỉ IP.
Bước 4: Phân giải tên miền thành địa chỉ IP
Khi DNS resolver tìm thấy máy chủ DNS ủy quyền, nó sẽ gửi yêu cầu đến máy chủ này để lấy địa chỉ IP tương ứng với tên miền.
Máy chủ DNS ủy quyền sẽ kiểm tra cơ sở dữ liệu của nó để tìm bản ghi A (A record) cho tên miền. Bản ghi A được liên kết tên miền với địa chỉ IP.
Nếu máy chủ DNS ủy quyền tìm thấy bản ghi A, nó sẽ gửi địa chỉ IP cho DNS resolver.
Bước 5: Lưu trữ và cung cấp địa chỉ IP cho trình duyệt
DNS resolver sẽ nhận địa chỉ IP từ máy chủ DNS ủy quyền và lưu trữ nó trong bộ nhớ cache. Sau đó, DNS resolver sẽ cung cấp địa chỉ IP cho trình duyệt web của bạn.
Trình duyệt web sẽ sử dụng địa chỉ IP này để kết nối với hosting của trang web mà bạn muốn truy cập. Cuối cùng, trang web sẽ được tải xuống và hiển thị trên trình duyệt của bạn.
Lưu ý:
- Quá trình này thường diễn ra rất nhanh, chỉ trong vài giây hoặc mili giây.
- Nếu DNS resolver không thể tìm thấy địa chỉ IP cho tên miền, bạn sẽ thấy thông báo lỗi.
- Bạn có thể thay đổi cài đặt DNS trên thiết bị của mình.
Đôi nét về các bản ghi DNS
Bản ghi DNS là gì?
Bản ghi DNS (DNS record) là những đơn vị lưu trữ thông tin quan trọng về tên miền, đóng vai trò thiết yếu trong hệ thống DNS. Nhờ có bản ghi DNS, người dùng có thể dễ dàng truy cập trang web, gửi email hay sử dụng các dịch vụ trực tuyến khác mà không cần phải nhớ các dãy số phức tạp là địa chỉ IP.
Ví dụ: Khi bạn nhập địa chỉ tunghuynhwiki.com vào trình duyệt web, trình duyệt sẽ truy vấn hệ thống DNS để tìm địa chỉ IP tương ứng với tên miền này. Hệ thống DNS sẽ dựa vào các bản ghi để xác định địa chỉ IP chính xác và trả về cho trình duyệt.
Các loại bản ghi DNS
- Bản ghi A (Address record): Lưu trữ thông tin về địa chỉ IP của tên miền. Khi người dùng truy vấn tên miền, bản ghi A sẽ cung cấp địa chỉ IP tương ứng để trình duyệt web có thể kết nối đến máy chủ lưu trữ trang web.
- Bản ghi MX (Mail exchanger record): Lưu trữ thông tin về máy chủ email của tên miền. Khi người dùng gửi email đến một địa chỉ email thuộc tên miền đó, bản ghi MX sẽ chỉ ra máy chủ email nào sẽ xử lý email đó.
- Bản ghi CNAME (Canonical Name record): Tạo bí danh cho tên miền. Khi người dùng truy vấn một tên miền có bản ghi CNAME, hệ thống DNS sẽ chuyển hướng truy vấn đến tên miền chính được ghi trong bản ghi CNAME.
- Bản ghi NS (Name server record): Lưu trữ thông tin về máy chủ tên miền ủy quyền quản lý tên miền đó. Khi người dùng truy vấn tên miền, bản ghi NS sẽ cung cấp thông tin về máy chủ tên miền ủy quyền để hệ thống DNS có thể tiếp tục truy vấn thông tin DNS cho tên miền đó.
- Bản ghi TXT (Text record): Lưu trữ thông tin dạng văn bản về tên miền, thường được sử dụng để lưu trữ thông tin xác thực email (SPF record) hay thông tin theo dõi website (TXT record).
- Bản ghi SOA (Start of Authority record): Lưu trữ thông tin về máy chủ tên miền ủy quyền quản lý tên miền, bao gồm tên miền, địa chỉ email của quản trị viên tên miền và thời gian cập nhật bản ghi DNS.
- Bản ghi AAAA (Quadruple A record): Được sử dụng để lưu trữ địa chỉ IPv6 của tên miền.
Tầm quan trọng của DNS trong thế giới mạng
Dễ dàng truy cập website
Nhờ có DNS, người dùng không cần phải ghi nhớ những dãy số phức tạp là địa chỉ IP mà chỉ cần sử dụng tên miền dễ nhớ để truy cập trang web, gửi email và sử dụng các dịch vụ khác.
Tăng tốc truy cập
DNS giúp tăng tốc độ truy cập Internet bằng cách lưu trữ thông tin về tên miền và địa chỉ IP tương ứng. Khi người dùng truy cập một trang web, DNS sẽ tra cứu thông tin này và cung cấp cho trình duyệt web, giúp trình duyệt có thể kết nối đến trang web một cách nhanh chóng.
Cải thiện hiệu suất
Hệ thống DNS được cấu trúc theo dạng phân tán, giúp chia sẻ gánh nặng truy vấn DNS trên nhiều máy chủ, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy cao. Nhờ vậy, người dùng có thể truy cập Internet một cách mượt mà và ổn định.
Cung cấp tính năng bảo mật
Một số máy chủ DNS cung cấp các tính năng bảo mật nâng cao, giúp bảo vệ người dùng khỏi các mối đe dọa mạng như tấn công DNS poisoning. Ví dụ, Google Public DNS và Cloudflare DNS đều cung cấp tính năng bảo mật cao, giúp bảo vệ người dùng khỏi các cuộc tấn công mạng.
Hỗ trợ nhiều dịch vụ
DNS không chỉ được sử dụng để truy cập trang web mà còn được sử dụng cho nhiều dịch vụ khác như email, FTP, VoIP, …. Nhờ có DNS, các dịch vụ này có thể hoạt động một cách trơn tru và hiệu quả.
Tối ưu hóa cho người dùng
Một số nhà cung cấp dịch vụ Internet cung cấp máy chủ DNS riêng được tối ưu hóa cho người dùng trong khu vực của họ. Việc sử dụng máy chủ DNS của ISP có thể giúp tăng tốc độ truy cập Internet cho người dùng.
Đổi DNS để làm gì?
Tăng tốc độ truy cập trang web và cải thiện hiệu suất chơi game
Các ISP thường sử dụng máy chủ DNS của riêng họ, có thể không tối ưu hoặc dễ gặp sự cố. Việc đổi sang máy chủ DNS của bên thứ ba như Google Public DNS hoặc Cloudflare DNS có thể giúp tăng tốc độ truy cập trang web vì các máy chủ DNS này thường có mạng lưới máy chủ rộng lớn và được tối ưu hóa cho hiệu suất.
Ngoài ra, một số máy chủ DNS còn được tối ưu hóa cho chơi game trực tuyến, giúp giảm độ trễ và cải thiện trải nghiệm chơi game.
Cải thiện độ bảo mật
Một số máy chủ DNS có thể ghi lại nhật ký truy vấn DNS dùng để theo dõi hoạt động trực tuyến của bạn. Đổi sang máy chủ DNS có chính sách bảo mật rõ ràng và minh bạch có thể giúp bảo vệ quyền riêng tư khi sử dụng Internet.
Truy cập trang web bị chặn
Một số ISP có thể chặn truy cập vào các trang web hoặc dịch vụ nhất định. Việc đổi sang máy chủ DNS của bên thứ ba có thể giúp bạn vượt qua các hạn chế này và truy cập nội dung bị chặn.
Để biết cách đổi DNS trên máy tính, bạn có thể tham khảo bài viết: Chia sẻ cách đổi DNS trên máy tính cực kỳ đơn giản
Một số máy chủ DNS phổ biến
DNS Google
DNS Google (hay còn gọi là Google Public DNS) là dịch vụ hệ thống tên miền (DNS) miễn phí được cung cấp bởi Google cho người dùng Internet trên toàn thế giới. Dịch vụ này ra mắt vào tháng 12 năm 2009 với mục tiêu nâng cao tốc độ và bảo mật khi truy cập web.
DNS Google (IPv4):
- 8.8.8.8
- 8.8.4.4
DNS Google (IPv6):
- 2001:4860:4860::8888
- 2001:4860:4860::8844
Ưu điểm:
- Miễn phí và dễ sử dụng.
- Tốc độ truy cập nhanh và ổn định.
- Độ tin cậy cao.
- Có tính năng bảo mật DNSSEC giúp bảo vệ người dùng khỏi các mối đe dọa an ninh mạng.
Nhược điểm:
- Có thể bị chặn ở một số quốc gia.
- Thu thập dữ liệu người dùng.
DNS Cloudflare
Cloudflare DNS được biết đến là một trong những dịch vụ DNS nhanh nhất hiện có. Điều này là do mạng lưới toàn cầu của Cloudflare với các máy chủ DNS được đặt tại hơn 320 thành phố trên thế giới.
- Địa chỉ DNS Cloudflare (IPv4): 1.1.1.1
- Địa chỉ DNS Cloudflare (IPv6): 2.2.2.2
Ưu điểm:
- Miễn phí và dễ sử dụng.
- Tốc độ truy cập rất nhanh, được đánh giá là một trong những DNS nhanh nhất hiện nay.
- Bảo mật cao, tích hợp nhiều tính năng bảo mật nâng cao.
- Có tính năng tăng tốc website.
- Không ghi nhật ký truy vấn DNS của người dùng
- Có thể được cấu hình dễ dàng bằng cách thay đổi cài đặt DNS trên thiết bị hoặc bộ định tuyến của bạn.
Nhược điểm:
- Cần phải sử dụng giao diện quản trị của Cloudflare để thực hiện một số thay đổi DNS nhất định.
- Một số plugin và ứng dụng web có thể không hoạt động chính xác với Cloudflare.
DNS OpenDNS
OpenDNS là dịch vụ DNS miễn phí và phổ biến, do Tập đoàn Cisco quản lý. Dịch vụ này cung cấp cho người dùng địa chỉ DNS để truy cập website an toàn, nhanh chóng và đơn giản hơn so với sử dụng DNS mặc định của nhà cung cấp dịch vụ Internet.
- DNS OpenDNS (IPv4): 208.67.222.222 208.67.220.220
- DNS OpenDNS (IPv6): 2620:119:35::35 (Primary) hoặc 2620:119:53::53 (Secondary)
Ưu điểm:
- Miễn phí và dễ sử dụng.
- Tốc độ truy cập nhanh và ổn định.
- Có tính năng lọc nội dung web độc hại.
- Cung cấp giao diện quản trị để quản lý cài đặt DNS.
Nhược điểm:
- Có thể bị ảnh hưởng bởi chính sách của Cisco.
- Thu thập dữ liệu người dùng.
Kết luận
Với sự phát triển không ngừng của Internet, vai trò của DNS ngày càng trở nên quan trọng hơn. DNS không chỉ giúp kết nối con người mà còn góp phần đảm bảo an ninh mạng, chống lại các mối đe dọa mạng và bảo vệ dữ liệu người dùng. Hiểu rõ về DNS là điều cần thiết cho bất kỳ ai sử dụng Internet. Việc sử dụng DNS đúng cách có thể giúp cải thiện tốc độ truy cập, nâng cao bảo mật và mang lại trải nghiệm Internet tốt hơn.