دی ان اس یا DNS چیست و چگونه کار می‌کند؟

در دنیای اینترنت، هر وب‌سایتی دارای یک آدرس منحصربه‌فرد است که از اعداد تشکیل شده است. این آدرس‌ها، آدرس‌های IP نامیده می‌شوند و برای شناسایی و برقراری ارتباط بین دستگاه‌های مختلف در اینترنت استفاده می‌شوند. اما به خاطر سپردن این اعداد دشوار است. به همین دلیل، سیستمی به نام DNS (سیستم نام دامنه) ایجاد شده است.
DNS مانند یک دفترچه تلفن برای اینترنت عمل می‌کند.

این سیستم، نام‌های دامنه قابل فهم برای انسان را به آدرس‌های IP قابل فهم برای ماشین (مانند 142.250.180.14) ترجمه می‌کند. این کار باعث می‌شود که کاربران بتوانند به جای به خاطر سپردن اعداد پیچیده، با وارد کردن نام‌های ساده و آشنا در مرورگر وب خود، به وب‌سایت‌های مورد نظر دسترسی پیدا کنند.

DNS نقش حیاتی در عملکرد اینترنت دارد. بدون DNS، دسترسی به وب‌سایت‌ها و خدمات آنلاین بسیار دشوار و پیچیده می‌شد. در واقع، DNS ستون فقرات اینترنت است و امکان ارتباط آسان و سریع بین کاربران و وب‌سایت‌ها را فراهم می‌کند. با کندو همراه باشید.

DNS چیست؟

DNS یا سیستم نام دامنه (Domain Name System)، یک سیستم حیاتی در اینترنت است که نقش یک مترجم زبان را برای کامپیوترها بازی می‌کند. این سیستم، نام‌های دامنه قابل فهم برای انسان (مانند [نشانی وب نامعتبر برداشته شد]) را به آدرس‌های IP قابل فهم برای ماشین (مانند 142.250.180.14) تبدیل می‌کند. این کار باعث می‌شود که کاربران بتوانند به راحتی و بدون نیاز به حفظ کردن اعداد پیچیده، به وب‌سایت‌ها و منابع آنلاین دسترسی پیدا کنند.

تاریخچه مختصر DNS

ایده اولیه DNS در دهه ۱۹۸۰ میلادی شکل گرفت. در آن زمان، اینترنت هنوز در مراحل اولیه توسعه خود بود و تعداد کمی کامپیوتر به آن متصل بودند. با افزایش تعداد کامپیوترها و وب‌سایت‌ها، نیاز به یک سیستم نام‌گذاری متمرکز و کارآمد احساس شد. در سال ۱۹۸۳، پاول موکاپتریس اولین نسخه از DNS را طراحی کرد و در سال ۱۹۸۷، این سیستم به عنوان یک استاندارد رسمی برای اینترنت پذیرفته شد. از آن زمان تاکنون، DNS به طور مداوم بهبود یافته و به یکی از مهم‌ترین اجزای زیرساخت اینترنت تبدیل شده است.

DNS به عنوان یک سیستم ترجمه زبان

DNS را می‌توان به یک سیستم ترجمه زبان تشبیه کرد. همانطور که یک مترجم، کلمات و جملات را از یک زبان به زبان دیگر ترجمه می‌کند، DNS نیز نام‌های دامنه را به آدرس‌های IP ترجمه می‌کند. این کار باعث می‌شود که کامپیوترها بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند.

انواع مختلف DNS

DNS یک سیستم توزیع شده است که از چندین نوع سرور تشکیل شده است. هر نوع سرور وظیفه خاصی را در فرایند ترجمه نام دامنه به آدرس IP بر عهده دارد. در زیر به معرفی انواع مختلف سرورهای DNS می‌پردازیم:

• DNS Resolver: این سرور اولین نقطه تماس برای کاربران است. وقتی کاربری یک نام دامنه را در مرورگر وب خود وارد می‌کند، DNS Resolver درخواست را دریافت کرده و آن را به سرورهای دیگر DNS ارسال می‌کند.
• DNS Root Server: این سرورها در بالاترین سطح سلسله مراتب DNS قرار دارند. آنها حاوی اطلاعات مربوط به TLD Name Serverها هستند.
• TLD Name Server: این سرورها مسئولیت مدیریت نام دامنه‌های سطح بالا (مانند .com، .org، .net) را بر عهده دارند. آنها حاوی اطلاعات مربوط به Authoritative Name Serverها هستند.
• Authoritative Name Server: این سرورها حاوی اطلاعات مربوط به یک نام دامنه خاص (مانند [نشانی وب نامعتبر برداشته شد]) هستند. آنها آدرس IP مربوط به نام دامنه را به DNS Resolver برمی‌گردانند.

با همکاری این سرورها، DNS به یک سیستم کارآمد و قابل اعتماد برای ترجمه نام‌های دامنه به آدرس‌های IP تبدیل شده است. این سیستم نقش حیاتی در عملکرد اینترنت و دسترسی به وب‌سایت‌ها و خدمات آنلاین دارد.
DNS چگونه کار می‌کند؟
فرایند تبدیل نام دامنه به آدرس IP، قلب تپنده عملکرد DNS است. این فرایند پیچیده، با همکاری چندین نوع سرور DNS و با استفاده از دو روش اصلی پرس‌وجو (Query)، یعنی Recursive Query و Iterative Query، انجام می‌شود.
گام به گام فرایند تبدیل نام دامنه به آدرس IP:
درخواست کاربر: وقتی کاربری یک نام دامنه را در مرورگر وب خود وارد می‌کند (مثلاً [نشانی وب نامعتبر برداشته شد])، درخواست ابتدا به DNS Resolver (معمولاً توسط ISP ارائه می‌شود) ارسال می‌شود.


بررسی DNS Cache: DNS Resolver ابتدا حافظه پنهان (Cache) خود را بررسی می‌کند تا ببیند آیا آدرس IP مربوط به نام دامنه درخواستی قبلاً ذخیره شده است یا خیر. اگر آدرس در Cache موجود باشد، مستقیماً به کاربر برگردانده می‌شود.


Recursive Query: اگر آدرس IP در Cache موجود نباشد، DNS Resolver یک پرس‌وجوی Recursive به DNS Root Server ارسال می‌کند. این سرور، آدرس TLD Name Server مربوط به پسوند دامنه (مانند .com) را برمی‌گرداند.


Iterative Query: DNS Resolver سپس یک پرس‌وجوی Iterative به TLD Name Server ارسال می‌کند. این سرور، آدرس Authoritative Name Server مربوط به نام دامنه را برمی‌گرداند.


دریافت آدرس IP: در نهایت، DNS Resolver یک پرس‌وجوی Iterative به Authoritative Name Server ارسال می‌کند و آدرس IP مربوط به نام دامنه را دریافت می‌کند.


بازگرداندن آدرس IP به کاربر: DNS Resolver آدرس IP را در Cache خود ذخیره کرده و آن را به کاربر برمی‌گرداند.


نقش سرورهای DNS مختلف در این فرایند:
DNS Resolver: اولین نقطه تماس برای کاربران و مسئول ارسال پرس‌وجوها به سرورهای دیگر DNS.
DNS Root Server: بالاترین سطح سلسله مراتب DNS و مسئول هدایت پرس‌وجوها به TLD Name Serverها.
TLD Name Server: مسئول مدیریت نام دامنه‌های سطح بالا و هدایت پرس‌وجوها به Authoritative Name Serverها.
Authoritative Name Server: مسئول نگهداری اطلاعات مربوط به یک نام دامنه خاص و ارائه آدرس IP مربوطه.
مفهوم DNS Cache و اهمیت آن:
DNS Cache یک حافظه موقت است که در DNS Resolver و مرورگر وب کاربر ذخیره می‌شود. این حافظه، آدرس‌های IP مربوط به نام دامنه‌هایی را که قبلاً توسط کاربر بازدید شده‌اند، نگهداری می‌کند. وقتی کاربر دوباره به همان نام دامنه دسترسی پیدا می‌کند، آدرس IP از Cache بازیابی می‌شود و نیازی به تکرار کل فرایند ترجمه نیست. این امر باعث افزایش سرعت بارگذاری وب‌سایت‌ها می‌شود.
نکته: DNS Cache دارای یک زمان انقضا (TTL) است که توسط Authoritative Name Server تعیین می‌شود. پس از گذشت این زمان، اطلاعات موجود در Cache منقضی شده و باید دوباره از سرورهای DNS دریافت شود.
انواع رکوردهای DNS:


رکوردهای DNS (Domain Name System) اطلاعات مختلفی را درباره یک دامنه ذخیره می‌کنند. هر رکورد نوع خاصی از اطلاعات را در خود جای می‌دهد و نقش مهمی در عملکرد صحیح وب‌سایت‌ها، ایمیل‌ها و سایر سرویس‌های آنلاین دارد. در زیر به معرفی انواع رکوردهای DNS و کاربرد هر یک می‌پردازیم:
رکورد A (Address Record): این رکورد، یک نام دامنه را به یک آدرس IPv4 (مانند 192.168.1.1) مرتبط می‌کند. این رکورد برای هدایت ترافیک وب به سرور وب‌سایت استفاده می‌شود.
مثال: رکورد A برای دامنه example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
example.com.     A     192.168.1.1
 
 
رکورد AAAA (IPv6 Address Record): مشابه رکورد A، این رکورد نیز یک نام دامنه را به یک آدرس IP مرتبط می‌کند، اما این بار به یک آدرس IPv6 (مانند 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334).
مثال: رکورد AAAA برای دامنه example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
example.com.     AAAA     2001:db8:85a3::8a2e:370:7334
 
 

رکورد CNAME (Canonical Name Record): این رکورد، یک نام مستعار (alias) برای یک نام دامنه ایجاد می‌کند. این رکورد معمولاً برای هدایت ترافیک از یک زیردامنه (مانند www.example.com) به دامنه اصلی (example.com) استفاده می‌شود.
مثال: رکورد CNAME برای زیردامنه www.example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
www.example.com.     CNAME     example.com.
 
 
رکورد MX (Mail Exchange Record): این رکورد، سرورهای ایمیل مسئول دریافت ایمیل‌های یک دامنه را مشخص می‌کند. این رکورد برای اطمینان از تحویل صحیح ایمیل‌ها به مقصد استفاده می‌شود.
مثال: رکورد MX برای دامنه example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
example.com.     MX     10     mail.example.com.
 
رکورد TXT (Text Record): این رکورد، اطلاعات متنی دلخواه را درباره یک دامنه ذخیره می‌کند. این رکورد برای اهداف مختلفی مانند تأیید مالکیت دامنه، سیاست‌های DMARC و SPF استفاده می‌شود.
مثال: رکورد TXT برای دامنه example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
example.com.     TXT     “v=spf1 include:_spf.google.com ~all”
 
رکورد NS (Name Server Record): این رکورد، سرورهای DNS معتبر (authoritative) برای یک دامنه را مشخص می‌کند. این سرورها مسئول پاسخگویی به پرس‌وجوهای DNS درباره دامنه هستند.
مثال: رکورد NS برای دامنه example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
example.com.     NS     ns1.example.com.
example.com.     NS     ns2.example.com.
 
رکورد SOA (Start of Authority Record): این رکورد، اطلاعات مهمی درباره یک منطقه DNS (zone) را ذخیره می‌کند، از جمله نام سرور اصلی، آدرس ایمیل مسئول منطقه، شماره سریال منطقه و اطلاعات مربوط به به‌روزرسانی منطقه.
مثال: رکورد SOA برای دامنه example.com می‌تواند به صورت زیر باشد:
example.com.     SOA     ns1.example.com. admin.example.com. (
                          2023071301 ; Serial
                          3600 ; Refresh
                          900 ; Retry
                          604800 ; Expire
                          86400 ; Minimum TTL
)
 
مثال‌های کاربردی:
پیکربندی وب‌سایت: برای راه‌اندازی یک وب‌سایت، شما نیاز به ایجاد رکوردهای A (یا AAAA) و CNAME دارید. رکورد A (یا AAAA) آدرس IP سرور وب‌سایت را مشخص می‌کند و رکورد CNAME زیردامنه www را به دامنه اصلی هدایت می‌کند.
پیکربندی ایمیل: برای راه‌اندازی ایمیل برای یک دامنه، شما نیاز به ایجاد رکوردهای MX و TXT دارید. رکورد MX سرورهای ایمیل را مشخص می‌کند و رکورد TXT برای احراز هویت ایمیل و جلوگیری از اسپم استفاده می‌شود.
 
اهمیت DNS در امنیت:

DNS به عنوان یک جزء حیاتی در زیرساخت اینترنت، نقش مهمی در امنیت آنلاین ایفا می‌کند. با این حال، این سیستم می‌تواند هدف حملات مخرب قرار گیرد که می‌تواند عواقب جدی برای کاربران و سازمان‌ها داشته باشد. دو حمله رایج DNS عبارتند از: DNS Spoofing و DNS Hijacking.

1. DNS Spoofing (مسمومیت کش DNS):
در این حمله، مهاجم رکوردهای DNS را تغییر می‌دهد تا کاربران را به وب‌سایت‌های جعلی هدایت کند. به عنوان مثال، یک مهاجم می‌تواند رکورد DNS مربوط به یک وب‌سایت بانکی را تغییر دهد تا کاربران به جای وب‌سایت اصلی، به یک وب‌سایت جعلی هدایت شوند. در این وب‌سایت جعلی، مهاجم می‌تواند اطلاعات حساس کاربران مانند نام کاربری، رمز عبور و اطلاعات کارت اعتباری را سرقت کند.
2. DNS Hijacking (ربایش DNS):
در این حمله، مهاجم تنظیمات DNS یک دستگاه یا شبکه را تغییر می‌دهد تا ترافیک DNS را به یک سرور DNS مخرب هدایت کند. این سرور DNS مخرب می‌تواند رکوردهای DNS را تغییر دهد یا ترافیک DNS را به وب‌سایت‌های مخرب هدایت کند. DNS Hijacking می‌تواند از طریق روش‌های مختلفی مانند نصب بدافزار، نفوذ به روتر یا تغییر تنظیمات DNS در سطح ISP انجام شود.
راهکارهای محافظت از DNS در برابر این حملات (DNSSEC):
DNSSEC (DNS Security Extensions) یک مجموعه از مشخصات امنیتی است که برای افزایش امنیت DNS طراحی شده‌اند. DNSSEC با استفاده از امضاهای دیجیتال، صحت و یکپارچگی داده‌های DNS را تأیید می‌کند. این کار باعث می‌شود که حملات DNS Spoofing و DNS Hijacking بسیار دشوارتر شوند.
در زیر به برخی از راهکارهای محافظت از DNS در برابر این حملات اشاره می‌کنیم:
فعال‌سازی DNSSEC: اگر ارائه‌دهنده خدمات DNS شما از DNSSEC پشتیبانی می‌کند، حتماً آن را فعال کنید. این کار باعث می‌شود که داده‌های DNS شما در برابر حملات Spoofing و Hijacking محافظت شوند.
استفاده از DNS Resolverهای امن: از DNS Resolverهایی استفاده کنید که از DNSSEC پشتیبانی می‌کنند و دارای ویژگی‌های امنیتی مانند DNS over HTTPS (DoH) و DNS over TLS (DoT) هستند. این پروتکل‌ها ترافیک DNS را رمزگذاری می‌کنند و از آن در برابر استراق سمع و دستکاری محافظت می‌کنند.
به‌روزرسانی نرم‌افزارها و سیستم‌عامل‌ها: همیشه نرم‌افزارها و سیستم‌عامل‌های خود را به‌روز نگه دارید. این کار باعث می‌شود که آسیب‌پذیری‌های امنیتی شناخته شده برطرف شوند و از حملات DNS Hijacking که از طریق بدافزارها انجام می‌شوند، جلوگیری شود.
آموزش کاربران: کاربران را درباره خطرات حملات DNS Spoofing و DNS Hijacking آموزش دهید و به آنها توصیه کنید که از کلیک کردن روی لینک‌های مشکوک و دانلود فایل‌های پیوست از منابع ناشناس خودداری کنند.
با رعایت این نکات، می‌توانید امنیت DNS خود را افزایش دهید و از حملات مخرب جلوگیری کنید.
 
DNS و آینده اینترنت:


با گسترش اینترنت و افزایش نگرانی‌ها درباره امنیت و حریم خصوصی، پروتکل‌های جدیدی برای بهبود عملکرد و امنیت DNS توسعه یافته‌اند. دو پروتکل مهم در این زمینه، DNS over HTTPS (DoH) و DNS over TLS (DoT) هستند. این پروتکل‌ها با رمزگذاری ترافیک DNS، امنیت و حریم خصوصی کاربران را بهبود می‌بخشند.
1. DNS over HTTPS (DoH):
DoH یک پروتکل است که از HTTPS برای رمزگذاری ترافیک DNS استفاده می‌کند. این پروتکل ترافیک DNS را در ترافیک HTTPS پنهان می‌کند و آن را از دید ISPها و مهاجمان مخفی نگه می‌دارد. DoH از پورت 443 استفاده می‌کند که همان پورتی است که برای ترافیک HTTPS استفاده می‌شود.
2. DNS over TLS (DoT):
DoT یک پروتکل است که از TLS برای رمزگذاری ترافیک DNS استفاده می‌کند. این پروتکل نیز ترافیک DNS را از دید ISPها و مهاجمان مخفی نگه می‌دارد. DoT از پورت 853 استفاده می‌کند.
مزایای استفاده از DoH و DoT:
افزایش امنیت: با رمزگذاری ترافیک DNS، DoH و DoT از حملات مرد میانی (Man-in-the-Middle) جلوگیری می‌کنند. این حملات می‌توانند برای استراق سمع ترافیک DNS و هدایت کاربران به وب‌سایت‌های جعلی استفاده شوند.
افزایش حریم خصوصی: DoH و DoT از ISPها و سایر اشخاص ثالث در برابر ردیابی فعالیت‌های آنلاین کاربران محافظت می‌کنند. با استفاده از این پروتکل‌ها، ISPها نمی‌توانند ببینند که کاربران به چه وب‌سایت‌هایی مراجعه می‌کنند.
مقاومت در برابر سانسور: DoH و DoT می‌توانند به کاربران در دور زدن سانسور اینترنت کمک کنند. با رمزگذاری ترافیک DNS، دولت‌ها و سازمان‌های دیگر نمی‌توانند به راحتی ترافیک DNS را مسدود یا فیلتر کنند.
آینده DNS با DoH و DoT:
DoH و DoT به عنوان پروتکل‌های جدید و بهبود یافته DNS، به طور فزاینده‌ای در حال پذیرش و استفاده هستند. مرورگرهای وب مانند Firefox و Chrome به طور پیش‌فرض از DoH پشتیبانی می‌کنند. انتظار می‌رود که با گذشت زمان، DoH و DoT به پروتکل‌های استاندارد برای DNS تبدیل شوند و به بهبود امنیت و حریم خصوصی کاربران در اینترنت کمک کنند.
 
نتیجه‌گیری:
DNS، به عنوان یک سیستم حیاتی در اینترنت، نقشی اساسی در عملکرد روان و امن وب دارد. این سیستم با ترجمه نام‌های دامنه قابل فهم برای انسان به آدرس‌های IP قابل فهم برای ماشین، امکان دسترسی آسان و سریع به وب‌سایت‌ها و خدمات آنلاین را فراهم می‌کند. بدون DNS، اینترنت به شکل امروزی قابل تصور نیست.
DNS نه تنها یک ابزار کاربردی است، بلکه یک جزء کلیدی در امنیت اینترنت نیز محسوب می‌شود. با این حال، DNS می‌تواند هدف حملات مخرب قرار گیرد که می‌تواند عواقب جدی برای کاربران و سازمان‌ها داشته باشد. به همین دلیل، استفاده از پروتکل‌های امنیتی مانند DNSSEC، DoH و DoT برای محافظت از DNS در برابر این حملات بسیار مهم است.
با توجه به اهمیت روزافزون DNS در دنیای دیجیتال، توصیه می‌شود که کاربران و علاقه‌مندان به فناوری، دانش خود را درباره این سیستم و فناوری‌های مرتبط با آن افزایش دهند. با مطالعه بیشتر درباره DNS، می‌توانید درک بهتری از نحوه عملکرد اینترنت و چگونگی محافظت از خود در برابر تهدیدات آنلاین کسب کنید. همچنین، با آگاهی از آخرین تحولات در حوزه DNS، می‌توانید از مزایای پروتکل‌های جدید مانند DoH و DoT بهره‌مند شوید و تجربه آنلاین امن‌تر و خصوصی‌تری داشته باشید.