A internet funciona com código. É um lugar selvagem e caótico, mantido por padrões que mal percebemos. No centro de tudo está o DNS.

As pessoas costumam dizer “Servidor de nomes de domínio”. Isso está errado. Significa Sistema de Nomes de Domínio. É um protocolo dentro do conjunto TCP/IP. Seu trabalho é simples, mas enorme. Ele converte nomes legíveis como howstuffworks.com em endereços de protocolo da Internet (IP). Os computadores não leem palavras. Eles leem números. 70.42.251.42 é como uma máquina encontra seu amigo na rede.

Pense no DNS como a lista telefônica da Internet. Sem ele, você precisaria memorizar sequências de números para visitar qualquer site. Você navegaria por planícies virtuais e cidades densas de dados mecanicamente. Centenas de milhões de domínios existem agora. Boa sorte em memorizá-los.

Sem servidores DNS, a web é encerrada. Mas como o seu dispositivo sabe qual servidor perguntar? Quando você se conecta ao Wi-Fi ou ao seu ISP, seu roteador ou modem fornece dados de configuração. Isso inclui os servidores DNS que seu dispositivo deve usar para tradução.

Nós cobrimos o básico. Agora entramos na mecânica. Especificamente, como os endereços IP são estruturados e por que isso é importante para a resolução de nomes.

Noções básicas sobre estruturas e resolução de endereços IP

Um servidor DNS traduz um nome de domínio em um endereço IP. Parece fácil. Não é.

  • Bilhões de endereços IP estão em uso.
  • A maioria das máquinas tem nomes legíveis por humanos.
  • Os servidores DNS processam bilhões de consultas simultaneamente.
  • Milhões de domínios mudam todos os dias.

Para lidar com essa carga, o DNS depende de eficiência rigorosa. A Internet Assigned Numbers Authority (IANA) gerencia os padrões. Cada máquina precisa de um endereço exclusivo em IPv4 ou IPv6.

Veja como identificá-los:

  • IPv4 : Quatro números separados por pontos. Exemplo: 70.74.251.42.
  • IPv6 : Oito grupos hexadecimais separados por dois pontos. Exemplo: 2001:0cb8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334.

IPv6 é mais recente. Por enquanto, ficaremos com o IPv4 comum.

Cada número em um endereço IPv4 é um octeto. Ele representa um número binário de 8 bits. Pegue o número 42. Em binário, é 00101010. Cada dígito corresponde a uma potência de dois. Some os valores dos bits que estão ativados. 2 + 8 + 32 = 42.

Existem apenas 256 possibilidades para cada octeto. Zero a 255.

Alguns endereços são reservados. A IANA os designa para trabalhos específicos. 127.0.0.1 é o endereço de loopback. Ele identifica o computador que você está usando. Falar com 127.0.0.1 é apenas falar consigo mesmo.

Os servidores Web precisam de consistência. Eles usam endereços IP estáticos. O mesmo endereço é sempre atribuído à interface de rede desse sistema. Para garantir isso, o IP associa o endereço ao endereço Media Access Control (MAC). O endereço MAC é gravado no hardware pelo fabricante. É único. Cada interface com ou sem fio possui uma.

Agora, vamos olhar para o outro lado da equação. Nomes de domínio. Mas primeiro, onde está escondido o seu próprio endereço IP?

Como encontrar seu endereço IP em qualquer dispositivo

Seu endereço muda periodicamente, a menos que você defina um IP estático. Isso é raro para usuários domésticos. Veja como encontrá-lo agora.

  • Windows : Abra o prompt de comando. Digite ipconfig. Pressione Enter. Procure o endereço IPv4.
  • Mac : Vá para Preferências do Sistema. Clique em Rede. Selecione sua conexão ativa (ponto verde). Clique em Avançado. Vá para a guia TCP/IP.
  • Linux ou UNIX : Abra um terminal como XTERM ou iTerm. Digite ifconfig. Procure por endereço inet.
  • Smartphones : verifique as configurações de rede no sistema operacional. Varia de acordo com o telefone e a versão.

Se você estiver em uma rede doméstica, provavelmente verá 192.168.x.x, 172.16.x.x ou 10.x.x.x. O x é um número entre 0 e 255. Estes são endereços privados reservados. Seu roteador os utiliza para conectá-lo à Internet mais ampla.

Esse é o lado local. A próxima etapa é compreender os próprios nomes de domínio.

Como os nomes de domínio realmente funcionam

Memorizar endereços IP é uma batalha perdida. Seu cérebro não está programado para segurar sequências aleatórias de dígitos, mas adora palavras. Esse é o objetivo dos nomes de domínio. Você já tem centenas deles armazenados em cache na sua cabeça.

  • google.com — o gigante que todo mundo usa
  • mit.edu — restrito à educação
  • bbc.co.uk — uma estrutura de código de país aninhada

Você vê os pontos. Você conhece o padrão. A última parte desse endereço é o domínio de nível superior (TLD). A IANA os gerencia no banco de dados da zona raiz. Existem mais de 1.000 deles agora. A maioria está totalmente aberta. Alguns estão bloqueados.

  • COM, NET, ORG — qualquer um pode obtê-los. Originalmente para uso comercial, de rede e sem fins lucrativos. Agora? Apenas rótulos.
  • EDU, MIL, GOV — restrito. Você não pode simplesmente comprar um endereço .edu, a menos que seja realmente uma escola.
  • .UK, .US, .RU — códigos de país. Gerenciado pelas autoridades locais.

Adicionar palavras antes do TLD cria hierarquia. Cada ponto separa um nível. “howstuffworks” é um domínio de segundo nível em .com. Essa estrutura aponta para servidores específicos.

Veja bbc.co.uk. Não é apenas um domínio. É um subdomínio em .co, que fica em .uk. É um sistema de arquivamento aninhado para a Internet.

A palavra na extrema esquerda? Esse é o nome do host. Geralmente www ou mail. Ele informa ao sistema exatamente qual máquina você deseja. Um único domínio pode hospedar milhões de nomes de host exclusivos. Contanto que eles não entrem em conflito, você está bem.

Depois, há o prefixo. HTTP. Protocolo de transferência de hipertexto. É o aperto de mão entre o seu navegador e o servidor. Mas você raramente verá mais isso. Você verá HTTPS. O ‘S’ significa seguro. A criptografia está ativada. O número do seu cartão de crédito permanece privado. Se não estiver usando HTTPS, você estará divulgando seus dados em um canal aberto.

Ao registrar um domínio, você deve apontá-lo para algum lugar. Especificamente, você precisa de servidores de nomes. Esses servidores DNS detêm a autoridade do seu domínio. Eles sabem onde mora www.yoursite.com. Normalmente, o seu provedor de hospedagem cuida disso. Eles têm a infraestrutura DNS pronta para funcionar.

Como os servidores DNS roteiam o tráfego

É aqui que a mágica acontece. Ou a dor de cabeça, se quebrar.

DNS não é um grande computador. É um sistema distribuído. Uma hierarquia de servidores trabalhando juntos. Se um falhar, os outros compensam. Ele foi projetado para ser resiliente. Mas também é complexo.

Quando você digita um URL, seu computador não apenas adivinha o endereço IP. Ele pergunta.

Primeiro, ele verifica seu próprio cache. Ele visitou aquele site ontem? Ótimo. Já conhece o IP. Não há necessidade de incomodar mais ninguém. A velocidade é importante. A latência mata a experiência do usuário.

Se o cache estiver vazio, ele pergunta ao resolvedor. Geralmente, isso é fornecido pelo seu ISP ou por um serviço público como Cloudflare ou Google. O resolvedor faz o trabalho pesado. Ainda não tem a resposta, mas sabe onde procurar.

Começa no topo. Os servidores raiz. Existem 13 clusters lógicos deles, espalhados por todo o mundo. Eles não sabem o IP do seu site. Eles sabem quem gerencia .com. Eles apontam o resolvedor para os servidores TLD .com.

Os servidores TLD sabem quem é o proprietário do seu domínio específico. Eles apontam o resolvedor para seus servidores de nomes autorizados. Estes são os que você configurou quando registrou o domínio. Eles detêm o recorde real. O disco A. O endereço IP.

O resolvedor pega esse IP. Ele o envia de volta para o seu computador. Seu navegador se conecta. A página é carregada.

Tudo isso acontece em milissegundos. Você não vê os apertos de mão. Você não vê as consultas alternando entre servidores raiz, TLD e autoritativos. Você acabou de ver uma página.

Mas se alguma etapa falhar? Você recebe um erro. “DNS_PROBE_FINISHED_NO_INTERNET”. Frustrante. Porque o problema não é sua conexão. É o catálogo de endereços.

Essa natureza distribuída é o que impede o colapso da Internet. Nenhum ponto único de falha. Mas também significa que a configuração incorreta é fácil. Um erro de digitação nas configurações de DNS e seu site desaparece. Não off-line. Simplesmente impossível de encontrar.

O sistema depende da precisão. E redundância. Se o seu servidor autoritativo cair, mas você tiver servidores secundários configurados, o tráfego continuará fluindo. Se não? Silêncio.

Compreender esse fluxo ajuda quando as coisas quebram. Não é mágica. É uma tabela de pesquisa. Uma tabela de pesquisa muito grande e distribuída.

O que um servidor DNS realmente faz na sua rede

A escala é impressionante. Os servidores DNS lidam com mais consultas do que qualquer outro banco de dados do planeta. Eles processam bilhões de pesquisas e, ao mesmo tempo, absorvem atualizações de milhões de pessoas todos os dias. No entanto, apesar de estar espalhado por milhões de máquinas e gerido por inúmeras equipas distintas, o sistema funciona como um cérebro unificado.

É um milagre da engenharia distribuída.

A maioria das pessoas trata o DNS como uma caixa preta. Você entrega as chaves da TI e espera pelo melhor. Mas você não precisa ser um engenheiro de rede para gerenciá-la com eficácia. Você só precisa entender a descrição do trabalho.

Nem todo servidor DNS faz a mesma coisa. Na verdade, existem duas funções principais. Saber qual deles se aplica à sua configuração muda a forma como você soluciona problemas e configura as coisas.

O solucionador de cache

Este servidor reside na sua rede local. Sua principal função não é saber tudo. É para lembrar o que aparece com frequência. Ele mantém um pequeno banco de dados local dos nomes de domínio e endereços IP que sua rede usa com mais frequência.

Para mais alguma coisa? Ele delega. Ele pede a resposta a outros servidores DNS na Internet. Isso acelera a navegação para todos nessa rede. Você não está consultando um servidor raiz em outro continente para cada guia aberta. Você está acessando um cache local.

O servidor de nomes oficial

Este servidor contém o registro mestre. Ele emparelha endereços IP com cada host e subdomínio sobre os quais tem autoridade.

Não há delegação aqui para suas próprias zonas. Se você possui o domínio, este servidor é a fonte da verdade. Ele informa ao resto da Internet exatamente onde reside seu site, servidor de e-mail ou endpoint de API.

Um funciona como um atalho. O outro atua como fonte.

Confundir os dois é onde começa a maioria das dores de cabeça. Você não pode armazenar em cache registros para os quais não tem autoridade e não pode ter autoridade para um domínio que não controla.

Por que essa distinção é importante? Porque os ajustes de segurança e desempenho dependem inteiramente da função que seu servidor desempenha. Um resolvedor precisa de políticas de cache robustas. Um servidor autoritativo precisa de um gerenciamento rigoroso de arquivos de zona.

Então, qual você está executando? Ou você está executando os dois? É comum ver uma única máquina lidando com ambas as tarefas em configurações menores. Isso é bom. Apenas lembre-se de que são funções logicamente separadas.

Compreender essa divisão faz com que o resto do gerenciamento de DNS pareça menos mágico e mais lógico.

Como seu ISP lida com pesquisas de DNS

Seu provedor de serviços de Internet executa a primeira linha de defesa. Ou ofensa. Dependendo de como você vê seus hábitos de limitação. Quando você se conecta, o DHCP fornece o endereço do servidor DNS automaticamente. Você não pede isso. Simplesmente acontece.

O servidor ISP funciona como um bibliotecário preguiçoso.

  • Verifica suas próprias prateleiras. Se tiver o endereço IP desse domínio, ele o entregará a você. Feito.
  • Se a prateleira estiver vazia, chama outro servidor. Pode chamar três ou quatro seguidas.
  • Lembre-se da resposta. O cache mantém as solicitações futuras rápidas.
  • Se não conseguir encontrá-lo depois de pesquisar, ocorrerá um erro. “Domínio não encontrado.”

Bastante simples. Mas isso é apenas o lado do solicitante.

Quem realmente possui os dados do domínio

O segundo grupo de servidores é mais importante se você publicar alguma coisa. Estes são aqueles vinculados ao seu host ou provedor de e-mail. Você não precisa ser administrador de servidor para usá-los. Os painéis de hospedagem facilitam o clique e pronto.

O servidor específico que contém a verdade para o seu domínio é chamado de início de autoridade (SOA). É o chefe. Quando a SOA atualiza um registro, essa mudança ocorre. Ele se propaga para outros servidores DNS, que o repassam para outros, espalhando-se pela internet como um boato.

A SOA é a única fonte da verdade. Todo o resto é apenas uma cópia.

Os servidores raiz e a hierarquia

No topo estão os servidores de nomes raiz. Eles lidam com domínios de nível superior como .com ou .org. Existem centenas deles. Você raramente fala diretamente com eles. Seu ISP geralmente para no nível de TLD.

Mas se a corrente quebrar? Se o ISP desistir? O sistema pode voltar à raiz. É um último recurso. Uma rede de segurança. Ajuda a rastrear o SOA correto quando o caminho se perde.

Configurando sua autoridade de domínio

Agora você vê a web. Como isso se conecta. Por que é rápido. Por que às vezes falha.

O próximo passo é estabelecer-se como autoridade. Você não está mais apenas lendo o mapa. Você está desenhando.

Configurando seus registros de domínio

Você encontrou um nome. Está disponível. Você registrou. E agora?

Você precisa dizer à internet onde esse nome realmente mora. Se o seu registrador for diferente do seu provedor de hospedagem, você deverá preencher essa lacuna. Aponte o domínio para o endereço IP ou nome de host correto. Isso acontece por meio de registros DNS.

Pense nos registros DNS como instruções. Cada um faz algo específico. Eles residem em um arquivo de zona no servidor DNS. Se você estiver executando seu próprio servidor, provavelmente editará esse arquivo manualmente em um editor de texto. A maioria dos registradores hoje em dia oferece uma interface da web. É mais fácil. Você apenas clica nos botões em vez de digitar o código.

Aqui estão os tipos de registro que você realmente usará.

Registros do anfitrião (A)
Este é o mínimo. Um registro A mapeia um nome de host para um endereço IP. Não. Um registro significa nenhum site. É o link essencial entre seudominio.com e o número do servidor 192.0.2.1.

Registros de nomes canônicos (CNAME)
Um pseudônimo. Um apelido. Um CNAME aponta um nome para outro nome. Se você digitar o alias, ele redirecionará automaticamente para o servidor definido no registro A. Quer que www aponte para seu domínio principal? Utilize um CNAME.

Registros do Mail Exchanger (MX)
Isso lida com e-mail. Ele informa ao mundo qual servidor aceita mensagens para o seu domínio. Você não precisa hospedar seu próprio servidor de e-mail. A maioria das pessoas usa Google ou Microsoft. Você cria um registro MX que aponta para ghs.google.com ou similar. Seu domínio mantém sua identidade, mas o Gmail faz o trabalho pesado.

Registros de Servidor de Nomes (NS)
Estes declaram autoridade. Os registros NS contêm os servidores de nomes responsáveis ​​pela sua zona. Quando outros servidores DNS procuram seu domínio, eles verificam primeiro esses registros NS. Eles informam à rede global quem tem a palavra final sobre os dados do seu domínio.

Início da Autoridade (SOA)
O registro mestre. Ele fica no topo de cada arquivo de zona. Ele lista o servidor de nomes primário e outros detalhes administrativos. Se você estiver usando o DNS de um registrador, não tocará nisso. Se você é auto-hospedado, precisa entender isso.

O registro SOA é a única fonte de verdade para a zona DNS do seu domínio.

Esta é a aparência de um arquivo de zona bruto para pessoas que editam texto diretamente. A coluna do meio mostra o tipo de registro. O símbolo @ significa “isso se aplica ao domínio raiz, a menos que especificado de outra forma.”

A maioria dos usuários se preocupa apenas com os registros MX e CNAME. Use MX para direcionar e-mails para o Google Workspace. Use CNAME para estacionar subdomínios. Talvez você tenha um servidor de jogo em um IP separado. Aponte games.example.com para ele com um CNAME. Simples.

Como a segurança do DNS está mudando

DNS não é estático. Ele se move.

No final de 2018, a ICANN lançou novos recursos de segurança. Eles atualizaram as chaves criptográficas do DNSSEC. Especificamente, a chave de assinatura de chave (KSK) da zona raiz. Os técnicos sabem disso como um grande evento.

Por que? A internet está inchando. A Internet das Coisas adiciona milhões de novos dispositivos todos os dias. Mais dispositivos significam mais superfícies de ataque. Os hackers adoram DNS. Eles o sequestram para roubar dados ou travar serviços.

O envenenamento de DNS e os ataques de negação de serviço são ameaças reais. Defender-se deles exige manter-se atualizado. Se você gerencia DNS, não pode ignorar essas atualizações. As chaves mudaram por um motivo. A segurança não é opcional quando a lista telefônica da Internet pode ser reescrita por um agente mal-intencionado.

Perguntas comuns sobre DNS

O que é DNS?
É o Sistema de Nomes de Domínio. A lista telefônica da internet. Ele conecta URLs legíveis por humanos a endereços IP legíveis por máquina.

O que o DNS faz?
Corresponde um URL ao IP de um site específico. Sem ele, você teria que memorizar sequências de números para cada site que visitar.

Posso usar 8.8.8.8?
Sim. Esse é o DNS público do Google. O Google mantém isso. Qualquer um pode usá-lo. Muitas vezes é mais rápido que o padrão do seu ISP.

A troca de DNS é segura?
Sim. Mudar para OpenDNS ou Google DNS é seguro. É reversível. Não danificará seu PC ou rede. Você está apenas alterando o diretório em que consulta os endereços.

O que significa DNS no meu telefone?
Toda conexão com a Internet usa DNS. Seu telefone não é exceção. Você pode definir um DNS privado no Android. Vá para Configurações > Rede e Internet > Avançado > DNS Privado. Digite o nome do host do seu serviço DNS preferido. Clique em salvar. Ele encaminha suas consultas por meio desse provedor, em vez do padrão da sua operadora.

Mais recursos

Sempre há mais para aprender. O DNS é mais profundo do que apenas apontar um domínio. Se você quiser se aprofundar na arquitetura, procure guias sobre estrutura de arquivos de zona ou implementação de DNSSEC. O básico para colocar seu site online. Os detalhes o mantêm seguro.