Домены. Все, что нужно знать о ключевом элементе Интернета

Итак, корневых серверов 13. Существует весьма неплохое объяснение тому, почему выбрано именно это популярное и многозначительное число. Дело в том, что некоторые технические ограничения протокола, используемого для передачи ответов системы доменных имен, требуют, чтобы пакет данных с информацией об адресах всех корневых серверов умещался в 512 байтов (ремарка для тех, кто хочет изучить вопрос подробнее: речь идет об одном UDP-пакете). В эти байты удается поместить данные лишь о 13 серверах.

Когда говорят о 13 серверах, то имеют в виду логические серверы c именами следующего вида: a.root-servers.net,

b. root-servers.net и т. д. вплоть до m.root-servers.net (и, например, такие IPv4-адреса: 198.41.0.4, 192.228.79.201, 202.12.27.33 и др.). На деле за каждым из этих имен и адресов скрывается довольно сложная компьютерная система, включающая в себя не один физический компьютер. Более того, используя специальную технологию, люди научились распределять по всему миру узлы корневых серверов, оптимизируя таким образом работу с ними для пользователей из самых разных уголков Земли.

Таблица 1. Корневые серверы, административная и технологическая структуры по состоянию на 18 января 2014 года (http://root-servers.org/)

Примечание. Изучая таблицу, обратите внимание на то, что серверы имеют один или два адреса (при этом второй адрес – IPv6), а еще на то, что некоторые из них включают в себя несколько десятков узлов. Как же так? Ответ кроется в технологии Anycast, которая позволяет распределять трафик, адресованный конкретному IP-адресу, по многим физическим компьютерам, находящимся в разных сетях. Использование Anycast требует специальных настроек на уровне интернет-провайдеров и точек обмена трафиком, поэтому применяется только в особых случаях. Рис. 1. Скриншот карты Google с отмеченными корневыми серверами DNS

Рис. 1. На карте показано географическое размещение корневых серверов. Источник: http://www.root-servers.net

Таким образом, технически корневая зона глобальной DNS обслуживается децентрализованной системой из множества физических серверов, расположенных в различных странах мира и физически управляемых различными организациями. Такая система сложилась исторически в результате заключения соглашений между многими заинтересованными сторонами. Очевидно, тут есть масса преимуществ: децентрализованная (в плане компьютерного обеспечения), распределенная по земному шару система надежнее и гибче, она масштабируется с меньшими сложностями, она лучше реагирует на изменения нагрузки. Кроме того, считается, что децентрализованный подход делает Интернет более демократичным.

Однако не стоит спешить с выводами о том, что корневая зона DNS – это децентрализованная система, не имеющая центрального управления. На первый взгляд такое замечание кажется парадоксальным: ведь только что мы выяснили, что корневых серверов множество и они не только принадлежат разным компаниями, но и находятся в разных странах мира. Вся хитрость в том, что одно дело – серверы, физические компьютеры, и совсем другое – данные, которые на этих компьютерах находятся.

Для сохранения целостности системы имен корневые серверы должны содержать одинаковую информацию о корневой зоне. Это очень важный момент, политическая составляющая которого никак не меньше технической. Поэтому вся распределенная система корневых серверов DNS получает сведения о корневой зоне из единственного источника. Этим источником является специальный защищенный скрытый сервер, находящийся под управлением компании из США VeriSign. Все корневые серверы по расписанию копируют сведения об адресации со скрытого сервера-источника и без изменений (это строго оговорено) передают данную информацию ее потребителям в Интернете.

Другими словами, корневые серверы являются распределенной и децентрализованной компьютерной системой, но это лишь транспорт, механизм доставки. Корневая зона DNS ими ретранслируется из единого центрального источника. Поэтому расхожее мнение о децентрализованной и никем в одиночку не управляемой DNS, которое часто можно встретить в интернетовских форумах, в корне неверно.

Ключевую роль в системе имен Интернета играют также серверы доменов первого уровня (например, RU), обеспечивающие распространение по всей Сети DNS– информации о домене, находящемся в их зоне ответственности.

Все хитрые технологические решения в построении практически работающей DNS направлены на то, чтобы каждый из сотен миллионов разбросанных по всему миру компьютеров, подключенных к Интернету, имел возможность корректного преобразования адресов.