Das Internet läuft auf Code. Es ist ein wilder, chaotischer Ort, der durch Maßstäbe zusammengehalten wird, die wir kaum bemerken. Im Mittelpunkt steht DNS.

Die Leute sagen oft „Domain Name Server“. Das ist falsch. Es steht für Domain Name System. Es handelt sich um ein Protokoll innerhalb der TCP/IP-Suite. Seine Aufgabe ist einfach, aber gewaltig. Es wandelt für Menschen lesbare Namen wie „howstuffworks.com“ in Internet Protocol (IP)-Adressen um. Computer lesen keine Wörter. Sie lesen Zahlen. Mit „70.42.251.42“ findet eine Maschine ihren Freund im Netzwerk.

Stellen Sie sich DNS als das Telefonbuch für das Internet vor. Ohne sie müssten Sie sich Zahlenfolgen merken, um eine Website zu besuchen. Sie würden auswendig durch virtuelle Ebenen und datendichte Städte navigieren. Mittlerweile gibt es Hunderte Millionen Domains. Viel Glück beim Auswendiglernen.

Ohne DNS-Server wird das Web lahmgelegt. Aber woher weiß Ihr Gerät, welchen Server es fragen muss? Wenn Sie eine Verbindung zu WLAN oder Ihrem ISP herstellen, übermittelt Ihnen Ihr Router oder Modem Konfigurationsdaten. Dazu gehören die DNS-Server, die Ihr Gerät für die Übersetzung verwenden soll.

Wir haben die Grundlagen behandelt. Jetzt kommen wir zur Mechanik. Insbesondere geht es darum, wie IP-Adressen strukturiert sind und warum dies für die Namensauflösung wichtig ist.

IP-Adressstrukturen und -auflösung verstehen

Ein DNS-Server übersetzt einen Domänennamen in eine IP-Adresse. Klingt einfach. Das ist es nicht.

  • Milliarden von IP-Adressen werden verwendet.
  • Die meisten Maschinen haben für Menschen lesbare Namen.
  • DNS-Server verarbeiten Milliarden von Anfragen gleichzeitig.
  • Millionen von Domains ändern sich täglich.

Um diese Last zu bewältigen, setzt DNS auf strikte Effizienz. Die Internet Assigned Numbers Authority (IANA) verwaltet die Standards. Jede Maschine benötigt eine eindeutige Adresse entweder in IPv4 oder IPv6.

So erkennen Sie sie:

  • IPv4 : Vier durch Punkte getrennte Zahlen. Beispiel: „70.74.251.42“.
  • IPv6 : Acht durch Doppelpunkte getrennte Hexadezimalgruppen. Beispiel: „2001:0cb8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334“.

IPv6 ist neuer. Wir bleiben vorerst beim gängigen IPv4.

Jede Zahl in einer IPv4-Adresse ist ein Oktett. Es stellt eine 8-Bit-Binärzahl dar. Nehmen Sie die Zahl 42. Im Binärformat ist das „00101010“. Jede Ziffer entspricht einer Zweierpotenz. Addieren Sie die Werte für die eingeschalteten Bits. „2 + 8 + 32 = 42“.

Für jedes Oktett gibt es nur 256 Möglichkeiten. Null bis 255.

Einige Adressen sind reserviert. IANA benennt sie für bestimmte Aufgaben. „127.0.0.1“ ist die Loopback-Adresse. Es identifiziert den Computer, den Sie verwenden. Wenn Sie mit „127.0.0.1“ sprechen, sprechen Sie nur mit sich selbst.

Webserver benötigen Konsistenz. Sie verwenden statische IP-Adressen. Der Netzwerkschnittstelle dieses Systems wird immer dieselbe Adresse zugewiesen. Um dies sicherzustellen, ordnet IP die Adresse der Media Access Control (MAC)-Adresse zu. Die MAC-Adresse wird vom Hersteller in die Hardware eingebrannt. Es ist einzigartig. Jede kabelgebundene oder kabellose Schnittstelle verfügt über eine.

Schauen wir uns nun die andere Seite der Gleichung an. Domainnamen. Doch zunächst: Wo verbirgt sich Ihre eigene IP-Adresse?

So finden Sie Ihre IP-Adresse auf jedem Gerät

Ihre Adresse ändert sich regelmäßig, es sei denn, Sie legen eine statische IP fest. Das kommt bei Heimanwendern selten vor. Hier erfahren Sie, wie Sie es jetzt finden.

  • Windows : Öffnen Sie die Eingabeaufforderung. Geben Sie „ipconfig“ ein. Drücken Sie die Eingabetaste. Suchen Sie nach der IPv4-Adresse.
  • Mac : Gehen Sie zu den Systemeinstellungen. Klicken Sie auf Netzwerk. Wählen Sie Ihre aktive Verbindung (grüner Punkt). Klicken Sie auf Erweitert. Gehen Sie zur Registerkarte TCP/IP.
  • Linux oder UNIX : Öffnen Sie ein Terminal wie XTERM oder iTerm. Geben Sie „ifconfig“ ein. Suchen Sie nach „inet addr“.
  • Smartphones : Überprüfen Sie Ihre Netzwerkeinstellungen im Betriebssystem. Es variiert je nach Telefon und Version.

Wenn Sie sich in einem Heimnetzwerk befinden, wird wahrscheinlich „192.168.x.x“, „172.16.x.x“ oder „10.x.x.x“ angezeigt. Das x ist eine Zahl zwischen 0 und 255. Dabei handelt es sich um reservierte Privatadressen. Ihr Router verwendet sie, um Sie mit dem weiteren Internet zu verbinden.

Das ist die lokale Seite. Der nächste Schritt besteht darin, die Domainnamen selbst zu verstehen.

Wie Domainnamen tatsächlich funktionieren

Das Merken von IP-Adressen ist ein aussichtsloser Kampf. Ihr Gehirn ist nicht darauf ausgelegt, zufällige Ziffernfolgen festzuhalten, aber es liebt Wörter. Das ist der springende Punkt bei Domainnamen. Sie haben bereits Hunderte davon in Ihrem Kopf gespeichert.

  • google.com – der Riese, den jeder nutzt
  • mit.edu – auf Bildung beschränkt
  • bbc.co.uk – eine verschachtelte Ländercodestruktur

Du siehst die Punkte. Sie kennen das Muster. Der letzte Teil dieser Adresse ist die Top-Level-Domain (TLD). IANA verwaltet diese in der Root Zone Database. Mittlerweile gibt es über 1.000 davon. Die meisten sind weit offen. Einige sind gesperrt.

  • COM, NET, ORG – jeder kann sich diese schnappen. Ursprünglich für kommerzielle, Netzwerk- und gemeinnützige Zwecke. Jetzt? Nur Etiketten.
  • EDU, MIL, GOV – eingeschränkt. Sie können nicht einfach eine .edu-Adresse kaufen, es sei denn, Sie sind tatsächlich eine Schule.
  • .UK, .US, .RU – Ländercodes. Von den örtlichen Behörden verwaltet.

Durch das Hinzufügen von Wörtern vor der TLD entsteht eine Hierarchie. Jeder Punkt trennt eine Ebene. „howstuffworks“ befindet sich als Second-Level-Domain unter .com. Diese Struktur verweist auf bestimmte Server.

Nehmen Sie bbc.co.uk. Es ist nicht nur eine Domäne. Es handelt sich um eine Subdomain unter .co, die wiederum unter .uk liegt. Es handelt sich um ein verschachteltes Ablagesystem für das Internet.

Das Wort ganz links? Das ist der Hostname. Normalerweise „www“ oder „mail“. Es teilt dem System genau mit, welche Maschine Sie benötigen. Eine einzelne Domain kann Millionen einzigartiger Hostnamen hosten. Solange sie nicht zusammenstoßen, ist alles in Ordnung.

Dann gibt es noch das Präfix. HTTP. Hypertext-Übertragungsprotokoll. Es ist der Handshake zwischen Ihrem Browser und dem Server. Aber man wird es kaum noch sehen. Sie sehen HTTPS. Das „S“ bedeutet sicher. Die Verschlüsselung ist aktiviert. Ihre Kreditkartennummer bleibt vertraulich. Wenn Sie kein HTTPS verwenden, übertragen Sie Ihre Daten über einen offenen Kanal.

Wenn Sie eine Domain registrieren, müssen Sie sie irgendwo angeben. Konkret benötigen Sie Nameserver. Diese DNS-Server besitzen die Autorität für Ihre Domain. Sie wissen, wo „www.yoursite.com“ lebt. Normalerweise übernimmt dies Ihr Hosting-Provider. Sie haben die DNS-Infrastruktur einsatzbereit.

Wie DNS-Server Datenverkehr weiterleiten

Hier passiert die Magie. Oder die Kopfschmerzen, wenn es kaputt geht.

DNS ist kein großer Computer. Es ist ein verteiltes System. Eine Hierarchie von Servern, die zusammenarbeiten. Wenn einer scheitert, übernehmen die anderen die Lücke. Es ist auf Widerstandsfähigkeit ausgelegt. Aber es ist auch komplex.

Wenn Sie eine URL eingeben, errät Ihr Computer nicht nur die IP-Adresse. Es fragt.

Zunächst überprüft es seinen eigenen Cache. Hat es diese Seite gestern besucht? Großartig. Es kennt bereits die IP. Kein Grund, andere zu belästigen. Geschwindigkeit zählt. Latenz beeinträchtigt die Benutzererfahrung.

Wenn der Cache leer ist, fragt er den Resolver. Dies wird normalerweise von Ihrem ISP oder einem öffentlichen Dienst wie Cloudflare oder Google bereitgestellt. Der Resolver übernimmt die schwere Arbeit. Es hat noch keine Antwort, aber es weiß, wo es suchen muss.

Es beginnt ganz oben. Die Root-Server. Es gibt 13 logische Cluster davon, die über den gesamten Globus verteilt sind. Sie kennen die IP Ihrer Website nicht. Sie wissen, wer .com verwaltet. Sie verweisen den Resolver auf die .com TLD-Server.

Die TLD-Server wissen, wem Ihre spezifische Domain gehört. Sie verweisen den Resolver auf Ihre autoritativen Nameserver. Dies sind diejenigen, die Sie bei der Registrierung der Domain konfiguriert haben. Sie halten den eigentlichen Rekord. Der A-Rekord. Die IP-Adresse.

Der Resolver greift auf diese IP zu. Es sendet es zurück an Ihren Computer. Ihr Browser stellt eine Verbindung her. Die Seite wird geladen.

All dies geschieht in Millisekunden. Das Händeschütteln sieht man nicht. Sie sehen nicht, dass die Abfragen zwischen Root-, TLD- und autorisierenden Servern hin- und herspringen. Sie sehen nur eine Seite.

Aber wenn irgendein Schritt fehlschlägt? Sie erhalten eine Fehlermeldung. „DNS_PROBE_FINISHED_NO_INTERNET“. Frustrierend. Weil das Problem nicht Ihre Verbindung ist. Es ist das Adressbuch.

Diese verteilte Natur verhindert, dass das Internet zusammenbricht. Kein Single Point of Failure. Es bedeutet aber auch, dass Fehlkonfigurationen leicht möglich sind. Ein Tippfehler in Ihren DNS-Einstellungen und Ihre Website verschwindet. Nicht offline. Einfach unauffindbar.

Das System setzt auf Genauigkeit. Und Redundanz. Wenn Ihr autorisierender Server ausfällt, Sie aber sekundäre Server eingerichtet haben, fließt der Datenverkehr weiter. Wenn nicht? Schweigen.

Das Verstehen dieses Flusses hilft, wenn etwas kaputt geht. Es ist keine Zauberei. Es ist eine Nachschlagetabelle. Eine wirklich große, wirklich verteilte Nachschlagetabelle.

Was ein DNS-Server tatsächlich in Ihrem Netzwerk tut

Das Ausmaß ist atemberaubend. DNS-Server verarbeiten mehr Anfragen als jede andere Datenbank auf dem Planeten. Sie verarbeiten Milliarden von Suchanfragen und nehmen gleichzeitig täglich Aktualisierungen von Millionen von Menschen auf. Doch obwohl das System auf Millionen von Maschinen verteilt ist und von unzähligen unterschiedlichen Teams verwaltet wird, verhält es sich wie ein einheitliches Gehirn.

Es ist ein Wunder der verteilten Technik.

Die meisten Leute behandeln DNS wie eine Blackbox. Sie übergeben die Schlüssel zur IT und hoffen auf das Beste. Aber Sie müssen kein Netzwerktechniker sein, um es effektiv zu verwalten. Sie müssen lediglich die Stellenbeschreibung verstehen.

Nicht jeder DNS-Server macht dasselbe. Tatsächlich gibt es zwei Hauptrollen. Wenn Sie wissen, welches auf Ihr Setup zutrifft, ändert sich die Art und Weise, wie Sie Fehler beheben und konfigurieren.

Der Caching-Resolver

Dieser Server befindet sich in Ihrem lokalen Netzwerk. Seine Hauptaufgabe besteht nicht darin, alles zu wissen. Es geht darum, sich daran zu erinnern, was häufig nachgeschlagen wird. Es verwaltet eine kleine, lokale Datenbank der Domänennamen und IP-Adressen, die Ihr Netzwerk am häufigsten verwendet.

Für irgendetwas anderes? Es delegiert. Es fragt andere DNS-Server im Internet nach der Antwort. Dies beschleunigt das Surfen für alle in diesem Netzwerk. Sie fragen nicht für jeden einzelnen Tab, den Sie öffnen, einen Root-Server auf einem anderen Kontinent ab. Sie stoßen auf einen lokalen Cache.

Der maßgebliche Nameserver

Dieser Server speichert den Master-Datensatz. Es ordnet IP-Adressen jedem Host und jeder Subdomäne zu, über die es Autorität hat.

Hier gibt es keine Delegation für eigene Zonen. Wenn Sie Eigentümer der Domain sind, ist dieser Server die Quelle der Wahrheit. Es teilt dem Rest des Internets genau mit, wo sich Ihre Website, Ihr Mailserver oder Ihr API-Endpunkt befindet.

Einer fungiert als Abkürzung. Der andere fungiert als Quelle.

Wenn man beides verwechselt, entstehen die meisten Kopfschmerzen. Sie können keine Datensätze zwischenspeichern, für die Sie keine Autorität haben, und Sie können nicht für eine Domain autoritär sein, die Sie nicht kontrollieren.

Warum ist diese Unterscheidung wichtig? Denn Sicherheits- und Leistungsoptimierungen hängen ganz davon ab, welche Rolle Ihr Server spielt. Ein Resolver benötigt robuste Caching-Richtlinien. Ein autoritativer Server benötigt eine strikte Zonendateiverwaltung.

Also, welches fährst du? Oder nutzt du beides? In kleineren Anlagen ist es üblich, dass eine einzige Maschine beide Aufgaben übernimmt. Das ist in Ordnung. Denken Sie daran, dass es sich um logisch getrennte Funktionen handelt.

Wenn man diese Aufteilung versteht, fühlt sich der Rest der DNS-Verwaltung weniger wie Magie, sondern eher wie Logik an.

So handhabt Ihr ISP DNS-Suchvorgänge

Ihr Internetdienstanbieter übernimmt die erste Verteidigungslinie. Oder Beleidigung. Abhängig davon, wie Sie ihre Drosselungsgewohnheiten sehen. Wenn Sie eine Verbindung herstellen, übergibt Ihnen DHCP automatisch die DNS-Serveradresse. Du verlangst nicht danach. Es passiert einfach.

Der ISP-Server funktioniert wie ein fauler Bibliothekar.

  • Es überprüft seine eigenen Regale. Wenn es die IP-Adresse für diese Domain hat, gibt es sie an Sie weiter. Erledigt.
  • Wenn das Regal leer ist, ruft es einen anderen Server auf. Es könnten drei oder vier hintereinander aufgerufen werden.
  • Es merkt sich die Antwort. Durch Caching bleiben zukünftige Anfragen schnell erhalten.
  • Wenn es nach dem Stöbern nicht gefunden werden kann, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. „Domain nicht gefunden.“

Ganz einfach. Aber das ist nur die Seite des Antragstellers.

Wem gehören eigentlich die Domaindaten?

Die zweite Gruppe von Servern ist wichtiger, wenn Sie etwas veröffentlichen. Dies sind diejenigen, die an Ihren Webhost oder E-Mail-Anbieter gebunden sind. Sie müssen kein Serveradministrator sein, um sie zu verwenden. Mit Hosting-Panels ist das ganz einfach.

Der spezifische Server, der die Wahrheit für Ihre Domain speichert, wird Start of Authority (SOA) genannt. Es ist der Chef. Wenn die SOA einen Datensatz aktualisiert, wirkt sich diese Änderung aus. Es breitet sich auf andere DNS-Server aus, die es an andere weitergeben, und verbreitet sich wie ein Gerücht im Internet.

Die SOA ist die einzige Quelle der Wahrheit. Alles andere ist nur eine Kopie.

Die Root-Server und die Hierarchie

Oben sitzen die Root-Nameserver. Sie verwalten die Top-Level-Domains wie .com oder .org. Es gibt Hunderte davon. Man spricht selten direkt mit ihnen. Ihr ISP stoppt normalerweise auf der TLD-Ebene.

Aber wenn die Kette reißt? Wenn der ISP aufgibt? Das System kann auf die Wurzel zurückgreifen. Es ist ein letzter Ausweg. Ein Sicherheitsnetz. Es hilft dabei, die richtige SOA aufzuspüren, wenn der Pfad verloren geht.

Konfigurieren Ihrer Domänenautorität

Jetzt sehen Sie das Web. Wie es zusammenhängt. Warum es schnell ist. Warum es manchmal scheitert.

Der nächste Schritt besteht darin, sich selbst als Autorität zu etablieren. Sie lesen nicht mehr nur die Karte. Du zeichnest es.

Konfigurieren Ihrer Domänendatensätze

Du hast einen Namen gefunden. Es ist verfügbar. Du hast es registriert. Was nun?

Sie müssen dem Internet mitteilen, wo dieser Name tatsächlich vorkommt. Wenn sich Ihr Registrar von Ihrem Hosting-Anbieter unterscheidet, müssen Sie die Lücke schließen. Verweisen Sie die Domäne auf die richtige IP-Adresse oder den richtigen Hostnamen. Dies geschieht über DNS-Einträge.

Stellen Sie sich DNS-Einträge als Anweisungen vor. Jeder macht etwas Bestimmtes. Sie befinden sich in einer Zonendatei auf dem DNS-Server. Wenn Sie Ihren eigenen Server betreiben, bearbeiten Sie diese Datei wahrscheinlich manuell in einem Texteditor. Die meisten Registrare stellen Ihnen heutzutage eine Weboberfläche zur Verfügung. Es ist einfacher. Sie klicken einfach auf Schaltflächen, anstatt Code einzugeben.

Hier sind die Datensatztypen, die Sie tatsächlich verwenden werden.

Host (A)-Datensätze
Das ist das absolute Minimum. Ein A-Eintrag ordnet einen Hostnamen einer IP-Adresse zu. Nein. Ein Datensatz bedeutet keine Website. Es ist die wesentliche Verbindung zwischen „yourdomain.com“ und der Servernummer „192.0.2.1“.

Kanonische Namensdatensätze (CNAME)
Ein Alias. Ein Spitzname. Ein CNAME verweist einen Namen auf einen anderen Namen. Wenn Sie den Alias ​​eingeben, wird er automatisch an den im A-Datensatz definierten Server weitergeleitet. Möchten Sie, dass „www“ auf Ihre Hauptdomain verweist? Verwenden Sie einen CNAME.

Mail Exchanger (MX)-Datensätze
Dies behandelt E-Mails. Es teilt der Welt mit, welcher Server E-Mails für Ihre Domain akzeptiert. Sie müssen keinen eigenen Mailserver hosten. Die meisten Leute nutzen Google oder Microsoft. Sie erstellen einen MX-Eintrag, der auf „ghs.google.com“ oder ähnliches verweist. Ihre Domain behält ihre Identität, aber Gmail übernimmt die Hauptarbeit.

Nameserver (NS)-Datensätze
Diese erklären Autorität. NS-Einträge enthalten die für Ihre Zone verantwortlichen Nameserver. Wenn andere DNS-Server nach Ihrer Domain suchen, überprüfen sie zuerst diese NS-Einträge. Sie teilen dem globalen Netzwerk mit, wer das letzte Wort über die Daten Ihrer Domain hat.

Beginn der Autorität (SOA)
Der Stammdatensatz. Es befindet sich oben in jeder Zonendatei. Es listet den primären Nameserver und andere Verwaltungsdetails auf. Wenn Sie das DNS eines Registrars verwenden, wird dies nicht berührt. Wenn Sie selbst hosten, müssen Sie es verstehen.

Der SOA-Eintrag ist die Single Source of Truth für die DNS-Zone Ihrer Domain.

So sieht eine Rohzonendatei für Personen aus, die Text direkt bearbeiten. Die mittlere Spalte zeigt den Datensatztyp. Das „@“-Symbol bedeutet „Dies gilt für die Stammdomäne, sofern nicht anders angegeben.“

„Text
@ NS auth-ns1.howstuffworks.com
@ NS auth-ns2.howstuffworks.com
@ MX 10-Mail
Mail A 209.170.137.42
vip1 A 216.183.103.150
www CNAME vip1
„

Die meisten Benutzer interessieren sich nur für MX- und CNAME-Einträge. Verwenden Sie MX, um E-Mails an Google Workspace weiterzuleiten. Verwenden Sie CNAME, um Subdomains zu parken. Möglicherweise haben Sie einen Spieleserver auf einer separaten IP. Verweisen Sie „games.example.com“ mit einem CNAME darauf. Einfach.

Wie sich die DNS-Sicherheit verändert

DNS ist nicht statisch. Es bewegt sich.

Ende 2018 führte ICANN neue Sicherheitsfunktionen ein. Sie haben die kryptografischen Schlüssel für DNSSEC aktualisiert. Insbesondere der Root Zone Key Signing Key (KSK). Technikfreaks kennen dies als ein Großereignis.

Warum? Das Internet bläht sich auf. Durch das Internet der Dinge kommen täglich Millionen neuer Geräte hinzu. Mehr Geräte bedeuten mehr Angriffsflächen. Hacker lieben DNS. Sie kapern es, um Daten zu stehlen oder Dienste zum Absturz zu bringen.

DNS-Poisoning und Denial-of-Service-Angriffe sind echte Bedrohungen. Um sich gegen sie zu verteidigen, muss man auf dem Laufenden bleiben. Wenn Sie DNS verwalten, können Sie diese Updates nicht ignorieren. Die Schlüssel haben sich aus einem bestimmten Grund geändert. Sicherheit ist keine Option, wenn das Telefonbuch des Internets von einem böswilligen Akteur umgeschrieben werden kann.

Häufige DNS-Fragen

Was ist DNS?
Es ist das Domain Name System. Das Telefonbuch des Internets. Es verbindet menschenlesbare URLs mit maschinenlesbaren IP-Adressen.

Was macht DNS?
Es ordnet eine URL der IP einer bestimmten Website zu. Ohne sie müssten Sie sich Zahlenfolgen für jede Website merken, die Sie besuchen.

Kann ich 8.8.8.8 verwenden?
Ja. Das ist Googles öffentliches DNS. Google pflegt es. Jeder kann es nutzen. Es ist oft schneller als die Standardeinstellung Ihres Internetdienstanbieters.

Ist der DNS-Wechsel sicher?
Ja. Der Wechsel zu OpenDNS oder Google DNS ist sicher. Es ist reversibel. Es wird weder Ihren PC noch Ihr Netzwerk beschädigen. Sie ändern lediglich, welches Verzeichnis Sie nach Adressen abfragen.

Was bedeutet DNS auf meinem Telefon?
Jede Internetverbindung verwendet DNS. Ihr Telefon ist keine Ausnahme. Sie können auf Android ein privates DNS einrichten. Gehen Sie zu Einstellungen > Netzwerk und Internet > Erweitert > Privates DNS. Geben Sie den Hostnamen Ihres bevorzugten DNS-Dienstes ein. Klicken Sie auf Speichern. Es leitet Ihre Anfragen über diesen Anbieter und nicht über den Standardanbieter Ihres Netzbetreibers weiter.

Weitere Ressourcen

Es gibt immer mehr zu lernen. DNS geht über das bloße Verweisen auf eine Domäne hinaus. Wenn Sie in die Architektur eintauchen möchten, suchen Sie nach Anleitungen zur Zonendateistruktur oder zur DNSSEC-Implementierung. Die Grundlagen bringen Ihre Website online. Die Details sorgen für Sicherheit.