Internet funziona tramite codice. È un luogo selvaggio e caotico tenuto insieme da standard che notiamo a malapena. Al centro di tutto c’è il DNS.

La gente spesso dice “Domain Name Server”. È sbagliato. Sta per Domain Name System. È un protocollo della suite TCP/IP. Il suo lavoro è semplice ma massiccio. Converte nomi leggibili dall’uomo come “howstuffworks.com” in indirizzi IP (protocollo Internet). I computer non leggono le parole. Leggono i numeri. “70.42.251.42” è il modo in cui una macchina trova il suo amico sulla rete.

Pensa al DNS come alla rubrica di Internet. Senza di esso, dovresti memorizzare stringhe di numeri per visitare qualsiasi sito. Navigheresti meccanicamente in pianure virtuali e città dense di dati. Oggi esistono centinaia di milioni di domini. Buona fortuna a memorizzarli.

Senza server DNS, il Web si spegne. Ma come fa il tuo dispositivo a sapere a quale server chiedere? Quando ti connetti al Wi-Fi o al tuo ISP, il router o il modem ti forniscono i dati di configurazione. Ciò include i server DNS che il tuo dispositivo dovrebbe utilizzare per la traduzione.

Abbiamo trattato le nozioni di base. Ora entriamo nella meccanica. Nello specifico, come sono strutturati gli indirizzi IP e perché ciò è importante per la risoluzione dei nomi.

Comprensione delle strutture e della risoluzione degli indirizzi IP

Un server DNS traduce un nome di dominio in un indirizzo IP. Sembra facile. Non lo è.

  • Sono in uso miliardi di indirizzi IP.
  • La maggior parte delle macchine ha nomi leggibili dall’uomo.
  • I server DNS elaborano miliardi di query simultaneamente.
  • Milioni di domini cambiano ogni giorno.

Per gestire questo carico, il DNS si basa su una rigorosa efficienza. L’Internet Assigned Numbers Authority (IANA) gestisce gli standard. Ogni macchina necessita di un indirizzo univoco in IPv4 o IPv6.

Ecco come individuarli:

  • IPv4 : quattro numeri separati da punti. Esempio: “70.74.251.42”.
  • IPv6 : otto gruppi esadecimali separati da due punti. Esempio: 2001:0cb8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

IPv6 è più recente. Per ora ci atterremo al comune IPv4.

Ogni numero in un indirizzo IPv4 è un ottetto. Rappresenta un numero binario a 8 bit. Prendi il numero 42. In binario, è “00101010”. Ogni cifra corrisponde ad una potenza di due. Somma i valori per i bit attivi. 2 + 8 + 32 = 42.

Ci sono solo 256 possibilità per ogni ottetto. Da zero a 255.

Alcuni indirizzi sono riservati. La IANA li designa per lavori specifici. “127.0.0.1” è l’indirizzo di loopback. Identifica il computer che stai utilizzando. Parlare con 127.0.0.1 è semplicemente parlare con te stesso.

I server Web hanno bisogno di coerenza. Utilizzano indirizzi IP statici. All’interfaccia di rete di quel sistema viene sempre assegnato lo stesso indirizzo. Per garantire ciò, IP associa l’indirizzo all’indirizzo Media Access Control (MAC). L’indirizzo MAC viene registrato nell’hardware dal produttore. È unico. Ogni interfaccia cablata o wireless ne ha una.

Ora, diamo un’occhiata all’altro lato dell’equazione. Nomi di dominio. Ma prima, dove si nasconde il tuo indirizzo IP?

Come trovare il tuo indirizzo IP su qualsiasi dispositivo

Il tuo indirizzo cambia periodicamente a meno che tu non imposti un IP statico. Questo è raro per gli utenti domestici. Ecco come trovarlo adesso.

  • Windows : apri il prompt dei comandi. Digita “ipconfig”. Premi invio. Cerca l’indirizzo IPv4.
  • Mac : vai a Preferenze di Sistema. Fare clic su Rete. Seleziona la tua connessione attiva (punto verde). Fare clic su Avanzate. Vai alla scheda TCP/IP.
  • Linux o UNIX : apri un terminale come XTERM o iTerm. Digita “ifconfig”. Cerca “inet addr”.
  • Smartphone : controlla le impostazioni di rete nel sistema operativo. Varia in base al telefono e alla versione.

Se ti trovi su una rete domestica, probabilmente vedrai “192.168.x.x”, “172.16.x.x” o “10.x.x.x”. La x è un numero compreso tra 0 e 255. Questi sono indirizzi privati ​​riservati. Il tuo router li utilizza per connetterti a Internet più ampio.

Questo è il lato locale. Il passo successivo è comprendere i nomi di dominio stessi.

Come funzionano effettivamente i nomi di dominio

Memorizzare gli indirizzi IP è una battaglia persa. Il tuo cervello non è programmato per trattenere stringhe casuali di cifre, ma ama le parole. Questo è il punto centrale dei nomi di dominio. Ne hai già centinaia nascosti nella tua testa.

  • google.com : il gigante utilizzato da tutti
  • mit.edu — limitato all’istruzione
  • bbc.co.uk : una struttura di codici paese annidata

Vedi i punti. Conosci lo schema. L’ultima parte di quell’indirizzo è il dominio di primo livello (TLD). IANA li gestisce nel database della zona radice. Adesso ce ne sono più di 1.000. La maggior parte sono completamente aperti. Alcuni sono bloccati.

  • COM, NET, ORG : chiunque può prenderli. Originariamente per uso commerciale, di rete e senza scopo di lucro. Ora? Solo etichette.
  • EDU, MIL, GOV : limitato. Non puoi semplicemente acquistare un indirizzo .edu a meno che tu non sia effettivamente una scuola.
  • .UK, .US, .RU : codici paese. Gestito dalle autorità locali.

L’aggiunta di parole prima che il TLD crei la gerarchia. Ogni punto separa un livello. “howstuffworks” si trova come dominio di secondo livello sotto .com. Quella struttura punta a server specifici.

Prendi bbc.co.uk. Non è solo un dominio. È un sottodominio sotto .co, che a sua volta si trova sotto .uk. È un sistema di archiviazione nidificato per Internet.

La parola all’estrema sinistra? Questo è il nome host. Di solito “www” o “mail”. Indica al sistema esattamente quale macchina desideri. Un singolo dominio può ospitare milioni di nomi host univoci. Finché non si scontrano, sei a posto.

Poi c’è il prefisso. HTTP. Protocollo di trasferimento ipertestuale. È la stretta di mano tra il tuo browser e il server. Ma lo vedrai raramente più. Vedrai HTTPS. La “S” significa sicuro. La crittografia è attiva. Il numero della tua carta di credito rimane privato. Se non utilizzi HTTPS, stai urlando i tuoi dati attraverso un canale aperto.

Quando registri un dominio, devi puntarlo da qualche parte. Nello specifico, hai bisogno di server dei nomi. Questi server DNS detengono l’autorità per il tuo dominio. Sanno dove vive “www.tuosito.com”. Di solito, è il tuo provider di hosting a gestirlo. Hanno l’infrastruttura DNS pronta per l’uso.

Come i server DNS instradano il traffico

È qui che avviene la magia. O il mal di testa, se si spezza.

Il DNS non è un grande computer. È un sistema distribuito. Una gerarchia di server che lavorano insieme. Se uno fallisce, gli altri ne approfittano. È progettato per essere resiliente. Ma è anche complesso.

Quando digiti un URL, il tuo computer non si limita a indovinare l’indirizzo IP. Chiede.

Innanzitutto, controlla la propria cache. Ha visitato quel sito ieri? Grande. Conosce già l’IP. Non c’è bisogno di disturbare nessun altro. La velocità conta. La latenza uccide l’esperienza dell’utente.

Se la cache è vuota, chiede al resolver. Questo di solito è fornito dal tuo ISP o da un servizio pubblico come Cloudflare o Google. Il risolutore fa il lavoro pesante. Non ha ancora la risposta, ma sa dove guardare.

Si comincia dall’alto. I server root. Ne esistono 13 gruppi logici, sparsi in tutto il mondo. Non conoscono l’IP del tuo sito. Sanno chi gestisce .com. Puntano il risolutore ai server TLD .com.

I server TLD sanno chi possiede il tuo dominio specifico. Puntano il risolutore ai tuoi server dei nomi autorevoli. Questi sono quelli che hai configurato quando hai registrato il dominio. Detengono il record vero e proprio. Il record A. L’indirizzo IP.

Il risolutore prende quell’IP. Lo rimanda al tuo computer. Il tuo browser si connette. La pagina viene caricata.

Tutto questo avviene in millisecondi. Non vedi le strette di mano. Non vedi le query che saltano tra root, TLD e server autorevoli. Vedi solo una pagina.

Ma se qualche passaggio fallisce? Ricevi un errore. “DNS_PROBE_FINISHED_NO_INTERNET”. Frustrante. Perché il problema non è la tua connessione. È la rubrica.

Questa natura distribuita è ciò che impedisce a Internet di crollare. Nessun singolo punto di errore. Ma significa anche che la configurazione errata è facile. Un errore di battitura nelle impostazioni DNS e il tuo sito svanisce. Non offline. Semplicemente introvabile.

Il sistema si basa sulla precisione. E ridondanza. Se il tuo server autorevole non funziona, ma hai configurato server secondari, il traffico continua a fluire. Se non lo fai? Silenzio.

Comprendere questo flusso aiuta quando le cose si rompono. Non è magia. È una tabella di ricerca. Una tabella di ricerca davvero grande e davvero distribuita.

Cosa fa effettivamente un server DNS sulla tua rete

La scala è sconcertante. I server DNS gestiscono più query di qualsiasi altro database sul pianeta. Elaborano miliardi di ricerche e contemporaneamente assorbono aggiornamenti da milioni di persone ogni giorno. Eppure, nonostante sia distribuito su milioni di macchine e gestito da innumerevoli team distinti, il sistema agisce come un cervello unificato.

È un miracolo dell’ingegneria distribuita.

La maggior parte delle persone tratta il DNS come una scatola nera. Consegni le chiavi dell’IT e speri per il meglio. Ma non è necessario essere un ingegnere di rete per gestirlo in modo efficace. Devi solo capire la descrizione del lavoro.

Non tutti i server DNS fanno la stessa cosa. In realtà, ci sono due ruoli principali. Sapere quale si applica alla tua configurazione cambia il modo in cui risolvi i problemi e configuri le cose.

Il risolutore della cache

Questo server risiede sulla tua rete locale. Il suo compito principale non è sapere tutto. È per ricordare cosa cerca frequentemente. Mantiene un piccolo database locale dei nomi di dominio e degli indirizzi IP utilizzati più spesso dalla rete.

Per qualcos’altro? Delega. Chiede la risposta ad altri server DNS su Internet. Ciò accelera la navigazione per tutti su quella rete. Non stai interrogando un server root in un altro continente per ogni singola scheda che apri. Stai colpendo una cache locale.

Il server dei nomi autorevole

Questo server contiene il record principale. Associa gli indirizzi IP a ogni host e sottodominio su cui ha autorità.

Non c’è alcuna delega qui per le proprie zone. Se possiedi il dominio, questo server è la fonte della verità. Indica al resto di Internet esattamente dove si trova il tuo sito web, il server di posta o l’endpoint API.

Uno funge da scorciatoia. L’altro funge da fonte.

Confondere i due è dove iniziano la maggior parte dei mal di testa. Non puoi memorizzare nella cache i record per i quali non disponi dell’autorità e non puoi essere autorevole per un dominio che non controlli.

Perché è importante questa distinzione? Perché le modifiche alla sicurezza e alle prestazioni dipendono interamente dal ruolo svolto dal tuo server. Un risolutore necessita di solide politiche di memorizzazione nella cache. Un server autorevole necessita di una rigorosa gestione dei file di zona.

Allora, quale stai correndo? O li stai eseguendo entrambi? È comune vedere una singola macchina che gestisce entrambe le attività in configurazioni più piccole. Va bene. Ricorda solo che sono funzioni logicamente separate.

Comprendere questa suddivisione fa sì che il resto della gestione DNS sembri meno magica e più logica.

Come il tuo ISP gestisce le ricerche DNS

Il tuo fornitore di servizi Internet gestisce la prima linea di difesa. O offesa. A seconda di come vedi le loro abitudini di limitazione. Quando ti connetti, DHCP ti fornisce automaticamente l’indirizzo del server DNS. Non lo chiedi. Succede e basta.

Il server ISP funziona come un bibliotecario pigro.

  • Controlla i propri scaffali. Se ha l’indirizzo IP di quel dominio, te lo passa. Fatto.
  • Se lo scaffale è vuoto, chiama un altro server. Potrebbe chiamarne tre o quattro di fila.
  • Ricorda la risposta. La memorizzazione nella cache mantiene veloci le richieste future.
  • Se non riesce a trovarlo dopo aver cercato in giro, genera un errore. “Dominio non trovato.”

Abbastanza semplice. Ma questo è solo il lato del richiedente.

Chi possiede effettivamente i dati del dominio

Il secondo gruppo di server conta di più se pubblichi qualcosa. Questi sono quelli legati al tuo host web o provider di posta elettronica. Non è necessario essere un amministratore del server per utilizzarli. I pannelli di hosting lo rendono un gioco da ragazzi.

Il server specifico che contiene la verità per il tuo dominio è chiamato start of Authority (SOA). È il capo. Quando la SOA aggiorna un record, il cambiamento si propaga. Si propaga ad altri server DNS, che lo trasmettono ad altri, diffondendosi su Internet come una voce.

La SOA è l’unica fonte di verità. Tutto il resto è solo una copia.

I server root e la gerarchia

In alto si trovano i server dei nomi root. Gestiscono i domini di primo livello come .com o .org. Ce ne sono centinaia. Raramente parli direttamente con loro. Il tuo ISP di solito si ferma al livello TLD.

Ma se la catena si rompe? Se l’ISP si arrende? Il sistema può ricadere alla radice. È l’ultima risorsa. Una rete di sicurezza. Aiuta a rintracciare la SOA corretta quando il percorso si perde.

Configurazione dell’autorità del tuo dominio

Adesso vedi il web. Come si collega insieme. Perché è veloce. Perché a volte fallisce.

Il passo successivo è configurarti come autorità. Non stai più solo leggendo la mappa. Lo stai disegnando.

Configurazione dei record del tuo dominio

Hai trovato un nome. È disponibile. L’hai registrato. E adesso?

Devi dire a Internet dove vive effettivamente quel nome. Se il tuo registrar è diverso dal tuo provider di hosting, devi colmare il divario. Puntare il dominio all’indirizzo IP o al nome host corretto. Ciò avviene tramite i record DNS.

Pensa ai record DNS come a istruzioni. Ognuno fa qualcosa di specifico. Vivono in un file di zona sul server DNS. Se utilizzi il tuo server, probabilmente stai modificando il file manualmente in un editor di testo. La maggior parte dei registrar al giorno d’oggi ti offre un’interfaccia web. È più facile. Basta fare clic sui pulsanti invece di digitare il codice.

Ecco i tipi di record che utilizzerai effettivamente.

Record host (A)
Questo è il minimo indispensabile. Un record A associa un nome host a un indirizzo IP. No Un record significa nessun sito web. È il collegamento essenziale tra “tuodominio.com” e il numero del server “192.0.2.1”.

Record con nomi canonici (CNAME)
Uno pseudonimo. Un soprannome. Un CNAME punta un nome a un altro nome. Se digiti l’alias, verrà automaticamente reindirizzato al server definito nel record A. Vuoi che “www” punti al tuo dominio principale? Utilizza un CNAME.

Record Mail Exchanger (MX)
Questo gestisce la posta elettronica. Dice al mondo quale server accetta la posta per il tuo dominio. Non è necessario ospitare il proprio server di posta. La maggior parte delle persone utilizza Google o Microsoft. Crei un record MX che punta a “ghs.google.com” o simile. Il tuo dominio mantiene la sua identità, ma Gmail fa il lavoro pesante.

Record del server dei nomi (NS)
Questi dichiarano l’autorità. I record NS contengono i server dei nomi responsabili della tua zona. Quando altri server DNS cercano il tuo dominio, controllano prima questi record NS. Dicono alla rete globale chi ha l’ultima parola sui dati del tuo dominio.

Inizio dell’Autorità (SOA)
Il registro anagrafico. Si trova nella parte superiore di ogni file di zona. Elenca il server dei nomi primario e altri dettagli amministrativi. Se utilizzi il DNS di un registrar, non lo toccherai. Se sei self-hosting, devi capirlo.

Il record SOA è l’unica fonte di verità per la zona DNS del tuo dominio.

Ecco come appare un file di zona raw per le persone che modificano direttamente il testo. La colonna centrale mostra il tipo di record. Il simbolo “@” significa “questo si applica al dominio principale se non diversamente specificato”.

“testo”.
@ NS auth-ns1.howstuffworks.com
@ NS auth-ns2.howstuffworks.com
@Posta MX10
posta A 209.170.137.42
vip1A216.183.103.150
www CNAME vip1
“`

La maggior parte degli utenti si preoccupa solo dei record MX e CNAME. Utilizza MX per indirizzare le email a Google Workspace. Utilizza CNAME per parcheggiare i sottodomini. Forse hai un server di gioco su un IP separato. Punta “games.example.com” con un CNAME. Semplice.

Come sta cambiando la sicurezza DNS

Il DNS non è statico. Si muove.

Alla fine del 2018, ICANN ha lanciato nuove funzionalità di sicurezza. Hanno aggiornato le chiavi crittografiche per DNSSEC. Nello specifico, la chiave di firma della chiave della zona root (KSK). I tecnici lo conoscono come un evento importante.

Perché? Internet si sta gonfiando. L’Internet delle cose aggiunge milioni di nuovi dispositivi ogni giorno. Più dispositivi significano più superfici di attacco. Gli hacker adorano il DNS. Lo dirottano per rubare dati o bloccare i servizi.

L’avvelenamento del DNS e gli attacchi denial-of-service sono minacce reali. Per difendersi da loro è necessario rimanere aggiornati. Se gestisci il DNS, non puoi ignorare questi aggiornamenti. Le chiavi sono cambiate per un motivo. La sicurezza non è un optional quando la rubrica di Internet può essere riscritta da un malintenzionato.

Domande comuni sui DNS

Che cos’è il DNS?
È il sistema dei nomi di dominio. La rubrica di Internet. Collega URL leggibili dall’uomo a indirizzi IP leggibili dalla macchina.

Cosa fa il DNS?
Corrisponde a un URL con l’IP di un sito Web specifico. Senza di esso, dovresti memorizzare stringhe di numeri per ogni sito che visiti.

Posso utilizzare 8.8.8.8?
Sì. Questo è il DNS pubblico di Google. Google lo mantiene. Chiunque può usarlo. Spesso è più veloce di quello predefinito del tuo ISP.

Il cambio DNS è sicuro?
Sì. Passare a OpenDNS o Google DNS è sicuro. È reversibile. Non danneggerà il tuo PC o la tua rete. Stai semplicemente cambiando la directory in cui richiedi gli indirizzi.

Cosa significa DNS sul mio telefono?
Ogni connessione Internet utilizza DNS. Il tuo telefono non fa eccezione. Puoi impostare un DNS privato su Android. Vai su Impostazioni > Rete e Internet > Avanzate > DNS privato. Inserisci il nome host del tuo servizio DNS preferito. Fare clic su Salva. Indirizza le tue query attraverso quel provider anziché tramite l’impostazione predefinita del tuo operatore.

Più risorse

C’è sempre altro da imparare. Il DNS è più profondo del semplice puntamento di un dominio. Se vuoi approfondire l’architettura, cerca le guide sulla struttura dei file di zona o sull’implementazione DNSSEC. Le nozioni di base mettono il tuo sito online. I dettagli lo mantengono sicuro.