Le DNS, ou Domain Name System, est l’un des éléments les plus cruciaux d’Internet. Il fonctionne comme le “carnet d’adresses” du web, traduisant les noms de domaine faciles à retenir en adresses IP numériques, qui sont nécessaires pour localiser et identifier les services et les dispositifs avec les réseaux sous-jacents. Sans le DNS, nous serions obligés de mémoriser des séries compliquées de numéros pour chaque site web ou service que nous voulons visiter.

Fonctionnement du DNS

• Rôle Principal : Convertir les noms de domaine (par exemple, “www.google.com“) en adresses IP (par exemple, “192.168.0.1”).
• Nature : Le DNS est un système hiérarchique et décentralisé, composé de nombreux serveurs répartis dans le monde entier.

Port 53 : Le port standard du DNS

Le port 53 est le port bien connu associé au service DNS. Que ce soit pour les requêtes émanant des clients ou pour les réponses des serveurs, ce port est le principal canal de communication pour le DNS dans la plupart des scénarios.

• UDP sur le port 53 : La majeure partie du trafic DNS utilise le protocole UDP (User Datagram Protocol). L’UDP est un choix naturel pour le DNS car il offre une faible latence et est adapté pour des transactions courtes et rapides, typiques des échanges DNS. Ainsi, pour la plupart des requêtes et réponses DNS standard, l’UDP sur le port 53 est utilisé.
• TCP sur le port 53 : Le DNS n’est pas exclusivement un protocole basé sur l’UDP. Il peut également utiliser le protocole TCP (Transmission Control Protocol), surtout dans certaines situations spécifiques. Par exemple, lorsque la taille de la réponse DNS dépasse 512 octets (ou une taille plus grande spécifiée avec des extensions comme EDNS0), le TCP est utilisé pour garantir la transmission intégrale et correcte des données. De plus, le TCP est utilisé pour des opérations comme les transferts de zone, où la continuité et la fiabilité sont essentielles.

ARCHITECTURE DNS

L’architecture du DNS (Domain Name System) est hiérarchique et distribuée, conçue pour être résiliente, distribuée, et capable de supporter l’énorme volume de requêtes générées par les utilisateurs d’Internet. Voici une vue d’ensemble de cette architecture :

Serveurs racine

• Ces serveurs sont au sommet de la hiérarchie DNS. Ils ne fournissent pas les réponses directes pour la plupart des requêtes, mais dirigent plutôt les requêtes vers le bon serveur de domaine de premier niveau (TLD).
• Il existe actuellement 13 serveurs racine identifiés par les lettres de A à M (par exemple, A.root-servers.net). Cependant, avec la technologie d’anycast, chaque serveur peut être répliqué en plusieurs emplacements géographiques pour assurer la résilience et la performance.

Serveurs de TLD (Top-Level Domain)

• Ces serveurs sont responsables des domaines de premier niveau, tels que .com, .net, .org, ainsi que les ccTLDs (Country Code Top-Level Domains) comme .fr, .uk, .ca, etc.
• Ils ne fournissent pas non plus les réponses directes pour toutes les requêtes, mais guident plutôt vers les serveurs DNS autoritaires pour le domaine demandé.

Serveurs autoritaires

• Ils possèdent les enregistrements DNS pour les domaines spécifiques. Par exemple, pour le site example.com, les serveurs autoritaires de example.com détiennent les informations exactes pour ce domaine.
• Il peut y avoir un serveur principal (master) et un ou plusieurs serveurs secondaires (slaves) pour la redondance.

Résolveurs DNS (ou serveurs récursifs)

• Ces serveurs traitent les requêtes des clients. Lorsqu’un utilisateur tente d’accéder à un site Web, la requête est d’abord envoyée au résolveur DNS.
• Si le résolveur a l’information en cache, il répond directement. Sinon, il interroge les serveurs appropriés (racine, TLD, autoritaire) pour obtenir la réponse, la met en cache pour une future utilisation, puis la transmet à l’utilisateur.
• Les FAI (Fournisseurs d’Accès Internet) proposent généralement leurs propres résolveurs DNS, mais il existe aussi des résolveurs publics tels que ceux de Google (8.8.8.8) ou de Cloudflare (1.1.1.1).

Récapitulatif

Lorsqu’un client a besoin de résoudre un domaine, le résolveur DNS (si l’information n’est pas déjà en cache) interroge d’abord les serveurs racine, puis les serveurs TLD, puis finalement le serveur autoritaire approprié pour obtenir la réponse.

L’architecture DNS mondiale, avec sa distribution et sa redondance, est conçue pour être robuste, rapide et résiliente, permettant à Internet de fonctionner de manière fluide et fiable.

Types d’enregistrements DNS

• A Record (Address Record) : Pointe un nom vers une adresse IP.
• AAAA Record : Pointe un nom vers une adresse IPv6.
• CNAME (Canonical Name) : Pointe un nom vers un autre nom de domaine.
• MX (Mail Exchange) : Utilisé pour déterminer le serveur de messagerie pour le domaine.
• NS (Name Server) : Définit quels serveurs DNS sont responsables du domaine.
• PTR (Pointer) : Utilisé pour les recherches inversées, pointant une adresse IP vers un nom de domaine.

Processus de résolution DNS

1. Requête locale : Lorsqu’une requête est faite (par exemple, visiter un site web), l’ordinateur vérifie d’abord localement (cache du navigateur, cache de l’OS) pour voir s’il connaît l’adresse IP.
2. Serveur DNS récursif : Si l’ordinateur local ne connaît pas l’adresse, la requête est envoyée à un serveur DNS récursif, généralement fourni par le fournisseur d’accès à Internet (FAI).
3. Serveurs DNS racine, TLD, puis d’autorité : Si le serveur DNS récursif n’a pas l’adresse en cache, il demande aux serveurs racine, qui orientent vers les TLD, qui à leur tour orientent vers les serveurs d’autorité du domaine de second niveau.
4. Réponse : Une fois l’adresse IP trouvée, elle est renvoyée au client.

Sécurité

• DNSSEC (Domain Name System Security Extensions) : Extension du DNS qui ajoute une sécurité supplémentaire en vérifiant l’authenticité des données reçues avec la signature numérique.

Conclusion

Le DNS est l’épine dorsale de l’internet, garantissant que les communications peuvent se faire facilement et efficacement. En comprenant comment fonctionne le DNS, nous pouvons avoir une meilleure appréciation de l’infrastructure complexe qui rend notre navigation sur le web fluide et intuitive.