DNS: internetin puhelinluettelo

Moduuli 1: Mikä on DNS? · Lukuaika: 6 minuuttia

Oppimistavoite: Tämän oppitunnin jälkeen osaat omin sanoin selittää, mitä DNS tekee ja miksi internet ei toimi ilman sitä.

Keskeiset käsitteet: DNS, IP-osoite, verkkotunnus, kysely (lookup), tietue

Tietokoneet laskevat numeroilla, ihmiset käyttävät nimiä

Jokaisella internetiin liitetyllä tietokoneella on osoite: IP-osoite. Se on eräänlainen puhelinnumero. Siitä on kaksi versiota:

• IPv4, neljä numeroa pisteillä erotettuna, esimerkiksi 192.0.2.10;
• IPv6, pidempi, kaksoispisteillä erotettu, esimerkiksi 2001:db8::10.

Tietokoneet löytävät toisensa vain näiden numeroiden avulla. Me ihmiset muistamme mieluummin nimiä. example.com on helpompi muistaa kuin 192.0.2.10, ja numero voi muuttua ilman että nimi muuttuu. Jos verkkosivusto siirtyy toiselle palvelimelle, se saa uuden numeron. Nimi pysyy silti samana.

Tarvitaan siis jotain, joka muuttaa nimet numeroiksi. Se on Domain Name System, lyhyesti DNS.

Puhelinluettelo

DNS:ää voi verrata puhelinluetteloon tai puhelimesi yhteystietoihin. Haet nimen ja saat numeron takaisin. Kun kirjoitat example.com selaimeesi, tapahtuu tämä:

1. Selaimesi kysyy DNS:ltä: "Mikä on example.comin osoite?"
2. DNS vastaa: "192.0.2.10."
3. Selaimesi ottaa yhteyden osoitteeseen 192.0.2.10 ja pyytää verkkosivua.

Tätä hakua kutsutaan kyselyksi tai englanniksi lookupiksi. Se tapahtuu salamannopeasti: yleensä alle sekunnin kymmenesosassa. Et siis huomaa siitä mitään, kunhan kaikki toimii.

Ei vain verkkosivustoille

Puhelinluettelovertaus pitää lähes paikkansa, mutta DNS voi tallentaa useamman kuin yhden numeron per nimi. Verkkotunnuksella voi olla erilaisia tietoja, kukin eri tarkoitukseen. Tällaista tietoa kutsutaan tietueeksi. Muutama esimerkki:

Kun joku lähettää sähköpostia osoitteeseen info@example.com, lähettäjän sähköpostipalvelin ei kysy A-tietuetta vaan MX-tietuetta: missä tämän verkkotunnuksen postilaatikko sijaitsee? Verkkosivusto ja sähköposti voivat siis sijaita kahdella eri palveluntarjoajalla. Se on hyvin tavallista: verkkosivusto yhdellä palveluntarjoajalla, sähköposti Microsoft 365:ssä tai Google Workspacessa.

Jokaisella tietueella on aina kolme asiaa:

• nimi (esimerkiksi example.com tai www.example.com);
• tyyppi (A, AAAA, MX, TXT ja vielä muutama muu);
• arvo (vastaus).

Lisäksi mukana on numero, joka kertoo kuinka kauan vastaus saadaan muistaa. Tätä kutsutaan TTL:ksi. Siitä kertoo moduuli 6.

Mitä DNS ei ole

Muutama väärinkäsitys on yleinen:

• DNS ei tallenna verkkosivustoja. Se vain kertoo, missä verkkosivusto sijaitsee. Sivustosi tiedostot ovat verkkopalvelimella, eivät DNS:ssä.
• DNS ei tallenna sähköpostia. Se vain kertoo, mille palvelimelle sähköposti pitää toimittaa.
• DNS ei tunne sivuja. example.com/contact ei voi laittaa DNS:ään. DNS tuntee vain nimiä. Mitä tulee ensimmäisen vinoviivan jälkeen, sen hoitaa verkkopalvelin (oppitunti 3.4).
• DNS ei ole omistusoikeustodistus. Verkkotunnuksen omistaja näkyy rekisterinpitäjän tiedoissa, ei DNS:ssä (oppitunti 1.3).

Maailmanlaajuinen, hajautettu puhelinluettelo

Ei ole yhtä suurta tietokonetta, jolla olisi kaikki internetin nimet. Se ei koskaan toimisi: verkkotunnuksia on satoja miljoonia, ja joka sekunti esitetään valtavasti kysymyksiä. Siksi DNS on hajautettu. Jokainen taho hallinnoi vain omaa osaansa:

• .com-tunnusten hallinnoija (yritys Verisign) tietää, mitkä palvelimet pitävät example.com-tunnuksen puhelinluetteloa; .nl-verkkotunnukselle tätä hoitaa SIDN, joka on Alankomaiden .nl-tunnusten rekisterinpitäjä;
• nämä palvelimet tietävät example.com-tunnuksen tietueet itse.

Miten kysymys löytää oikean vastauksen näiden osien kautta, näet oppitunnilla 1.4. Hajautettu rakenne selittää myös jotain, mikä yllättää monia: kun muutat tietuetta, kaikki eivät näe muutosta heti. Moni tietokone matkan varrella muistaa vastauksen hetken aikaa (välimuisti). Siitä kertovat oppitunnit 6.1 ja 6.2.

Miksi sinun kannattaa tietää tämä verkkotunnuksen haltijana

Niin kauan kuin kaikki toimii, DNS:n kanssa ei tarvitse tehdä mitään. Mutta törmäät siihen heti kun:

• verkkosivustosi tai sähköpostisi siirtyy toiselle palveluntarjoajalle;
• palvelu kuten Google, Microsoft, verkkokauppa-alusta tai uutiskirjepalvelu pyytää: "lisää tämä tietue DNS:ään";
• sähköpostisi päätyy roskapostiin ja joku sanoo, että SPF, DKIM tai DMARC ei ole kunnossa;
• verkkosivustosi toimii muutoksen jälkeen "joillekin mutta ei toisille".

Pieni virhe DNS:ssä voi kaataa verkkosivustosi tai sähköpostisi. Siksi kannattaa ymmärtää, mitä tekee. Tämä kurssi auttaa sinua siinä, askel kerrallaan.

Yhteenveto

• Tietokoneet löytävät toisensa IP-osoitteiden avulla (IPv4 kuten 192.0.2.10, IPv6 kuten 2001:db8::10); ihmiset käyttävät nimiä.
• DNS muuttaa nimet tiedoiksi, kuten IP-osoitteiksi ja verkkotunnuksen sähköpostipalvelimeksi.
• Jokainen tieto on tietue, jolla on nimi, tyyppi ja arvo.
• DNS ei tallenna verkkosivustoja tai sähköpostia eikä tunne sivuja: se vain näyttää suunnan.
• DNS on hajautettu valtavan monelle palvelimelle, ja vastauksia muistetaan hetken aikaa (välimuisti).

Tietovisa

Tehtävä

Tehtävä Z1.1: sidn.nl-osoite. Hae IPv4-osoite (A-tietue) ja, jos se on olemassa, IPv6-osoite (AAAA-tietue) verkkotunnukselle sidn.nl (SIDN on Alankomaiden .nl-verkkotunnusten rekisterinpitäjä). Käytä IP-osoitteen hakutyökaluamme (https://www.weboke.fi/ip-haku), jotain muuta verkossa toimivaa DNS-hakutyökalua tai, jos osaat jo, komentoa nslookup sidn.nl komentokehotteessa. Täytä löytämäsi osoitteet.

Lue lisää

Nämä artikkelit kuvaavat vaiheet WebOkén hallintapaneeleissa. Muilla palveluntarjoajilla toiminta on samankaltaista.

• DirectAdmin-ohje 5.1: Mitä DNS on ja milloin kannattaa muokata sitä?
• Verkkotunnuksen historia