Fondements et fonctionnement du DNS

Le Domain Name System (DNS) convertit les noms de domaine lisibles par l'humain en adresses IP exploitables par les machines.

Tous les systèmes informatiques connectés à Internet, de votre ordinateur de bureau ou appareil mobile aux serveurs qui hébergent les données des grands sites marchands, utilisent des numéros pour se localiser et communiquer entre eux. Ces numéros sont appelés adresses IP. Lorsque vous ouvrez un navigateur web pour accéder à un site, vous n'avez pas besoin de mémoriser et de saisir une série de chiffres. Il vous suffit d'entrer un nom de domaine comme example.com pour être dirigé vers la bonne page.

Un service DNS est un système largement distribué qui convertit directement les noms lisibles par l'humain en adresses IP numériques utilisées par les ordinateurs pour se connecter entre eux. Le système DNS sur Internet fonctionne de manière similaire à un annuaire téléphonique, car il gère la correspondance entre les noms et les adresses. Les serveurs DNS convertissent les demandes de noms en adresses IP, déterminant ainsi le serveur qu'un utilisateur atteindra lorsqu'il saisira un nom de domaine dans son navigateur web. Ces demandes sont appelées requêtes.

Fonctionnement du DNS

La résolution DNS transforme un nom de domaine en adresse IP exploitable par les machines (par exemple 192.168.1.1192.158. 1.38). Chaque appareil connecté à Internet se voit attribuer une adresse IP, et cette information est nécessaire pour localiser l'appareil approprié, tout comme une adresse postale permet de localiser un domicile précis. Lorsqu'un utilisateur demande une page web, une conversion doit s'opérer entre ce qu'il saisit dans son navigateur et l'adresse machine nécessaire pour localiser la page example.com.

Pour comprendre le processus de résolution DNS, il faut d'abord connaître les différents composants matériels qu'une requête DNS traverse. À l'exception de la requête initiale, la recherche DNS s'effectue « en coulisses » dans le navigateur web et ne nécessite aucune intervention de l'ordinateur de l'utilisateur.

Types de DNS

Un service DNS autoritaire offre une méthode d'optimisation permettant aux développeurs de gérer leurs noms DNS publics. Il répond ensuite aux requêtes DNS en convertissant les noms de domaine en adresses IP, ce qui permet aux ordinateurs de communiquer entre eux. Le DNS autoritaire dispose de l'autorité finale sur un domaine et est chargé de fournir aux serveurs DNS récursifs les informations d'adresses IP.

Les utilisateurs interrogent rarement directement les services DNS autoritaires. Ils se connectent généralement à un fournisseur DNS récursif. Un service DNS récursif fonctionne comme un concierge d'hôtel : bien qu'il ne possède aucun enregistrement DNS, il sert d'interface pour obtenir les informations DNS en votre nom. Si un DNS récursif met en cache ou stocke la référence DNS pendant un certain temps, il répond à une requête DNS en fournissant les détails de l'origine ou de l'adresse IP. Dans le cas contraire, il transmet la requête à un ou plusieurs serveurs DNS autoritaires pour recueillir les informations.

Quelles sont les étapes d'une recherche DNS ?

Le système de noms de domaine est souvent associé à la traduction d'un nom de domaine en adresse IP correspondante. Pour comprendre ce processus, suivez le chemin d'une recherche DNS depuis le navigateur web jusqu'au processus de recherche et inversement. Passons en revue les étapes.

Notez que les informations de recherche DNS sont fréquemment mises en cache, soit localement sur le poste de travail à l'origine de la requête, soit à distance dans l'infrastructure DNS. Une recherche DNS comporte généralement huit étapes. Lorsque les données DNS sont mises en cache, certaines étapes sont ignorées, ce qui accélère le processus. L'exemple suivant présente toutes les étapes essentielles en l'absence de cache.

Étape 1 : Requête récursive du résolveur DNS

Le système d'exploitation ne connaissant pas l'emplacement de « www.example.com », il interroge un résolveur DNS. La requête envoyée par le SE au résolveur DNS inclut un indicateur spécial signalant qu'il s'agit d'une « requête récursive ». Cela signifie que le résolveur doit mener la récursion à son terme et renvoyer soit une adresse IP, soit une erreur.

Étape 2 : Requête itérative du résolveur DNS au serveur racine

Le résolveur commence par demander l'adresse IP de « www.example.com » à l'un des serveurs DNS racines. Cette requête ne comportant pas l'indicateur de récursivité, il s'agit d'une « requête itérative », ce qui signifie que la réponse doit être l'emplacement d'un serveur de noms autoritaire, une adresse ou une erreur. Le point « . » masqué à la fin du nom de domaine représente la racine. Ce point supplémentaire n'est pas nécessaire, car votre navigateur l'ajoute automatiquement.

Étape 3 : Réponse du serveur racine

Les domaines de premier niveau (TLD) tels que .com, .de, .io, ainsi que les TLD génériques plus récents comme .cameras, sont hébergés sur ces serveurs racines.

La racine ne dispose pas de l'adresse IP de « www.example.com », mais elle sait que le .com la possède. Elle renvoie donc l'emplacement des serveurs .com. La racine répond avec une liste des 13 enregistrements NS (serveurs de noms) pour les serveurs gTLD .com.

Étape 4 : Requête itérative du résolveur DNS au serveur TLD

Le résolveur interroge ensuite l'un des serveurs de noms .com pour localiser l'adresse de example.com. Chaque TLD, à l'instar des serveurs racines, possède 4 à 13 serveurs de noms en grappe répartis dans différents emplacements. Les TLD sont classés en codes pays (ccTLD) gérés par des organismes gouvernementaux et en TLD génériques (gTLD). Chaque gTLD dispose de sa propre entité commerciale chargée de l'exploitation de ces serveurs. Dans ce cas, nous utiliserons les serveurs gTLD de Verisign, qui gèrent les gTLD .com, .net, .edu et .gov.

Étape 5 : Réponse du serveur TLD

Chaque serveur TLD maintient une liste de tous les serveurs de noms approuvés pour chaque domaine TLD. Par exemple, chacun des 13 serveurs gTLD .com maintient une liste de tous les serveurs de noms pour chaque domaine .com. Le serveur gTLD .com ne dispose pas des adresses IP de example.com, mais il sait où se trouvent les serveurs de noms de example.com. Le serveur gTLD .com répond avec une liste de tous les enregistrements NS de example.com. Dans ce cas, « example » possède 4 serveurs de noms, de « ns1.example.com » à « ns4.example.com ».

Étape 6 : Requête itérative du résolveur DNS au NS d'example.com

Finalement, le résolveur DNS recherche l'adresse IP de « www.example.com » sur l'un des serveurs de noms d'example.

Étape 7 : Réponse du NS d'example.com

Cette fois, le serveur de noms interrogé connaît les adresses IP et renvoie un enregistrement d'adresse AAAA ou A (selon le type de requête), respectivement pour IPv6 et IPv4.

Étape 8 : Réponse du résolveur DNS au système d'exploitation

À ce stade, le résolveur a terminé le processus de récursion et peut fournir une adresse IP au système d'exploitation de l'utilisateur final.