DNS là gì? Khái niệm, hoạt động, ý nghĩa & cách thiết lập

10 phút đọc, cập nhật 17:27 02/06/2024

Trong thời đại số hóa ngày nay, việc truy cập Internet đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Mỗi khi bạn gõ một địa chỉ website vào trình duyệt, bạn có bao giờ tự hỏi làm thế nào mà trình duyệt có thể tìm thấy chính xác trang web đó trong hàng triệu website khác trên Internet? Câu trả lời nằm ở một hệ thống được gọi là DNS (Domain Name System). Bài viết này sẽ giải thích chi tiết DNS là gì, cách hoạt động của nó, tầm quan trọng và cách bạn có thể tận dụng DNS để cải thiện trải nghiệm truy cập Internet của mình.

DNS là gì

Khái niệm về DNS

DNS, viết tắt của Domain Name System, là một hệ thống phân cấp và phân tán, có nhiệm vụ chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Nói một cách dễ hiểu, DNS hoạt động như một cuốn sổ địa chỉ khổng lồ trên Internet, giúp bạn tìm được địa chỉ IP của một website dựa trên tên miền của nó.

Trong thế giới Internet, mỗi thiết bị được định danh bằng một địa chỉ IP duy nhất, ví dụ như 192.168.1.1. Tuy nhiên, việc nhớ và sử dụng những chuỗi số phức tạp này để truy cập website là một thách thức lớn đối với người dùng. Thay vào đó, chúng ta sử dụng tên miền, như google.com, facebook.com, hay wikipedia.org, vốn dễ nhớ và dễ gõ hơn nhiều.

DNS đóng vai trò như một dịch giả, chuyển đổi những tên miền dễ nhớ này thành các địa chỉ IP tương ứng. Khi bạn nhập tên miền vào trình duyệt, DNS sẽ tìm kiếm địa chỉ IP tương ứng và đưa bạn đến đúng website mà bạn muốn truy cập.

Cách hoạt động của DNS

Quá trình tìm kiếm và chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP được thực hiện qua nhiều bước:

1. Yêu cầu phân giải: Khi bạn nhập một tên miền vào trình duyệt web, trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu phân giải đến DNS Resolver. DNS Resolver là một máy chủ được cung cấp bởi nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) hoặc các dịch vụ DNS công cộng như Google DNS hay Cloudflare DNS.
2. Tra cứu DNS Resolver: Đầu tiên, DNS Resolver sẽ kiểm tra trong bộ nhớ cache của nó để xem có lưu trữ địa chỉ IP tương ứng với tên miền này không. Cache là nơi lưu trữ tạm thời các kết quả truy vấn gần đây. Nếu tìm thấy, DNS Resolver sẽ trả về địa chỉ IP cho trình duyệt ngay lập tức.
3. Liên lạc với DNS Root Server: Nếu không tìm thấy địa chỉ IP trong bộ nhớ cache, DNS Resolver sẽ liên lạc với DNS Root Server. Root Server là máy chủ cấp cao nhất trong hệ thống phân cấp DNS, có nhiệm vụ chỉ dẫn DNS Resolver đến đúng Top-Level Domain (TLD) Server.
4. Tra cứu DNS Authoritative Server: DNS Root Server sẽ cung cấp thông tin về DNS Authoritative Server quản lý tên miền đó. Ví dụ, nếu bạn truy cập google.com, Root Server sẽ chỉ dẫn đến TLD Server quản lý tên miền .com, sau đó TLD Server sẽ chỉ dẫn đến DNS Authoritative Server của Google. DNS Resolver sẽ liên lạc với DNS Authoritative Server và yêu cầu địa chỉ IP.
5. Trả về địa chỉ IP: DNS Authoritative Server, là nơi lưu trữ thông tin chính xác về tên miền và địa chỉ IP tương ứng, sẽ trả về địa chỉ IP cho DNS Resolver. DNS Resolver sẽ lưu thông tin này vào bộ nhớ cache cho những lần truy vấn sau, sau đó chuyển địa chỉ IP cho trình duyệt web.
6. Truy cập website: Cuối cùng, trình duyệt web nhận được địa chỉ IP và sử dụng nó để thiết lập kết nối với máy chủ web, cho phép bạn truy cập vào website mong muốn.

Ý nghĩa của DNS trong việc truy cập Internet

DNS đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc duy trì hoạt động của Internet. Nó làm cho việc truy cập Internet trở nên đơn giản và thuận tiện hơn nhiều cho người dùng. Thay vì phải nhớ và nhập những chuỗi số IP phức tạp, người dùng chỉ cần nhớ tên miền dễ nhớ để truy cập vào bất kỳ website nào.

Bên cạnh đó, DNS cũng góp phần tăng tốc độ truy cập Internet. Nhờ có bộ nhớ cache, các DNS Resolver có thể nhanh chóng cung cấp địa chỉ IP của các website phổ biến mà không cần phải truy vấn lại từ Root Server hay Authoritative Server. Điều này giúp giảm đáng kể thời gian phân giải tên miền, dẫn đến tốc độ truy cập Internet nhanh hơn.

Hơn nữa, DNS còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo mật thông tin truy cập. Một số hệ thống DNS có khả năng lọc và chặn các trang web độc hại hoặc lừa đảo, giúp bảo vệ người dùng khỏi những rủi ro về an ninh mạng. Một số dịch vụ DNS còn cung cấp tính năng bảo mật bổ sung như DNSSEC (Domain Name System Security Extensions), giúp ngăn chặn các cuộc tấn công DNS spoofing và cache poisoning.

Tại sao DNS quan trọng

Định danh các tên miền

DNS đóng vai trò như một cầu nối giữa con người và máy tính trong việc truy cập Internet. Trong khi máy tính và các thiết bị mạng sử dụng địa chỉ IP để định danh và liên lạc với nhau, thì con người lại khó có thể nhớ và sử dụng những chuỗi số phức tạp này.

Ví dụ, thay vì phải nhớ địa chỉ IP 172.217.16.142 để truy cập Google, chúng ta chỉ cần nhớ tên miền google.com. Hoặc thay vì phải gõ 157.240.11.35 để vào Facebook, chúng ta chỉ cần gõ facebook.com. DNS làm cho việc này trở nên có thể bằng cách duy trì một hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán, lưu trữ ánh xạ giữa tên miền và địa chỉ IP.

Các tên miền cũng thường được thiết kế để dễ nhớ và có ý nghĩa. Ví dụ, amazon.com gợi nhớ đến trang web bán lẻ trực tuyến lớn, hay wikipedia.org gợi nhớ đến trang web bách khoa toàn thư trực tuyến. Việc sử dụng tên miền không chỉ giúp việc truy cập Internet trở nên dễ dàng hơn, mà còn giúp xây dựng thương hiệu và tăng khả năng nhận diện của các website.

Tăng tốc độ truy cập Internet

Một trong những lợi ích quan trọng khác của DNS là khả năng tăng tốc độ truy cập Internet. Điều này được thực hiện chủ yếu thông qua việc sử dụng bộ nhớ cache trong các DNS Resolver.

Khi một DNS Resolver nhận được yêu cầu phân giải tên miền, nó sẽ kiểm tra trong bộ nhớ cache của mình trước. Nếu địa chỉ IP của tên miền đó đã được truy vấn gần đây và còn lưu trong cache, DNS Resolver có thể trả về kết quả ngay lập tức mà không cần phải truy vấn lại từ Root Server hay Authoritative Server.

Việc này có tác động lớn đến tốc độ truy cập Internet, đặc biệt là với các trang web phổ biến. Ví dụ, hàng triệu người truy cập Google.com mỗi giây. Nếu DNS Resolver phải truy vấn địa chỉ IP của Google.com từ Authoritative Server mỗi lần có yêu cầu, nó sẽ tạo ra một lượng lớn lưu lượng mạng không cần thiết và làm chậm quá trình phân giải tên miền. Nhưng với bộ nhớ cache, địa chỉ IP của Google.com có thể được trả về gần như ngay lập tức.

Ngoài ra, một số dịch vụ DNS công cộng như Google DNS hay Cloudflare DNS còn sử dụng mạng lưới máy chủ phân tán toàn cầu và kỹ thuật anycast. Điều này cho phép yêu cầu phân giải tên miền được chuyển đến máy chủ DNS gần nhất với người dùng, giúp giảm thời gian trễ và tăng tốc độ phản hồi.

Bảo mật thông tin truy cập

Trong thời đại số ngày nay, bảo mật thông tin trở thành một vấn đề ngày càng quan trọng. DNS đóng một vai trò đáng kể trong việc bảo vệ người dùng khỏi các mối đe dọa trực tuyến.

Một số hệ thống DNS, đặc biệt là các dịch vụ DNS công cộng như Google DNS, OpenDNS, hay Quad9, cung cấp tính năng lọc nội dung. Các hệ thống này duy trì một danh sách đen (blacklist) các trang web độc hại, bao gồm trang web lừa đảo, trang web chứa mã độc, hay trang web liên quan đến hoạt động tội phạm mạng. Khi người dùng cố gắng truy cập vào một trong những trang web này, DNS sẽ từ chối yêu cầu phân giải tên miền, ngăn chặn việc truy cập và bảo vệ người dùng khỏi các rủi ro tiềm ẩn.

Hơn nữa, một số hệ thống DNS còn cung cấp tính năng bảo mật bổ sung như DNSSEC (Domain Name System Security Extensions). DNSSEC là một bộ phần mở rộng bảo mật cho DNS, sử dụng chữ ký số để xác thực tính toàn vẹn và nguồn gốc của dữ liệu DNS. Điều này giúp ngăn chặn các cuộc tấn công như DNS spoofing (giả mạo DNS) và cache poisoning (đầu độc bộ nhớ cache).

Trong một cuộc tấn công DNS spoofing, kẻ tấn công cố gắng đánh lừa DNS Resolver để nó trả về một địa chỉ IP sai, dẫn người dùng đến một trang web giả mạo thay vì trang web thật. Với DNSSEC, mỗi phản hồi DNS được ký số, cho phép DNS Resolver xác minh rằng phản hồi đến từ đúng Authoritative Server và không bị thay đổi trong quá trình truyền.

Cách thiết lập DNS

Sử dụng DNS của ISP

Cách đơn giản nhất để thiết lập DNS là sử dụng DNS của nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) của bạn. Hầu hết các ISP đều cung cấp dịch vụ DNS như một phần của gói dịch vụ Internet. Khi bạn kết nối vào mạng của ISP, thiết bị của bạn (máy tính, điện thoại, router) thường sẽ được tự động cấu hình để sử dụng DNS của ISP.

Ưu điểm của việc sử dụng DNS của ISP là sự đơn giản. Bạn không cần phải thực hiện bất kỳ bước cấu hình nào, mọi thứ đều được thiết lập sẵn. Ngoài ra, DNS của ISP thường được tối ưu hóa cho mạng của họ, có thể mang lại hiệu suất tốt trong một số trường hợp.

Tuy nhiên, DNS của ISP cũng có một số nhược điểm. Hiệu suất có thể không ổn định, đặc biệt là trong giờ cao điểm khi có nhiều người sử dụng. Một số ISP cũng có thể cung cấp bảo mật DNS tốt, dẫn đến nguy cơ bị tấn công hoặc theo dõi thông tin truy cập của người dùng.

Sử dụng DNS công cộng

Để khắc phục nhược điểm của DNS từ ISP, người dùng có thể chọn sử dụng các dịch vụ DNS công cộng. Các dịch vụ này thường được cung cấp miễn phí và có thể cải thiện hiệu suất và bảo mật so với DNS của ISP.

Một số dịch vụ DNS công cộng phổ biến bao gồm Google DNS (8.8.8.8 và 8.8.4.4), OpenDNS (208.67.222.222 và 208.67.220.220), Cloudflare DNS (1.1.1.1 và 1.0.0.1), Quad9 (9.9.9.9), và còn nhiều dịch vụ khác. Việc chuyển sang sử dụng DNS công cộng có thể giúp tăng tốc độ truy cập Internet và cung cấp tính năng bảo mật cao hơn.

Cài đặt DNS trên router

Ngoài việc thiết lập DNS trực tiếp trên thiết bị cá nhân, người dùng cũng có thể cài đặt DNS trên router. Khi bạn cài đặt DNS trên router, tất cả các thiết bị kết nối vào mạng gia đình sẽ sử dụng cùng một cấu hình DNS.

Việc cài đặt DNS trên router không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn giúp quản lý dễ dàng hơn. Bạn có thể tùy chỉnh cài đặt DNS trên router để tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật cho toàn bộ mạng gia đình.

Lợi ích khi sử dụng DNS

Tăng tốc độ truy cập

Một trong những lợi ích rõ ràng khi sử dụng DNS là tăng tốc độ truy cập Internet. Như đã đề cập ở trên, việc sử dụng bộ nhớ cache và các dịch vụ DNS công cộng có thể giúp giảm thời gian phản hồi và tăng tốc độ truy cập đáng kể.

Khi DNS Resolver có thể trả về địa chỉ IP từ bộ nhớ cache hoặc từ máy chủ DNS gần nhất, người dùng sẽ truy cập trang web nhanh chóng hơn, không cần phải chờ đợi lâu cho quá trình phân giải tên miền hoàn thành. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các trang web phổ biến hoặc trong các ứng dụng yêu cầu thời gian phản hồi nhanh như trò chơi trực tuyến.

Bảo mật thông tin cá nhân

Việc sử dụng DNS cũng giúp bảo vệ thông tin cá nhân của người dùng trước các mối đe dọa trực tuyến. Các dịch vụ DNS công cộng thường cung cấp tính năng lọc nội dung và bảo mật, giúp ngăn chặn việc truy cập vào các trang web độc hại và bảo vệ khỏi các cuộc tấn công mạng.

Ngoài ra, việc sử dụng DNSSEC cũng đảm bảo tính toàn vẹn và nguồn gốc của dữ liệu DNS, ngăn chặn các cuộc tấn công giả mạo DNS và bảo vệ thông tin truy cập của người dùng khỏi bị đánh cắp.

Chống cấm truy cập vào các trang web độc hại

DNS cũng có thể được sử dụng để chặn truy cập vào các trang web độc hại hoặc không mong muốn. Bằng cách cấu hình DNS để sử dụng các danh sách đen (blacklist) hay các dịch vụ lọc nội dung, người dùng có thể ngăn chặn việc truy cập vào các trang web lừa đảo, chứa mã độc, hoặc liên quan đến hoạt động tội phạm mạng.

Việc chặn truy cập vào các trang web độc hại không chỉ bảo vệ người dùng khỏi các mối đe dọa trực tuyến mà còn giúp duy trì hiệu suất và an toàn cho toàn bộ mạng.

Các loại DNS phổ biến

DNS Resolver

DNS Resolver là một phần mềm hoặc dịch vụ trung gian giữa người dùng và hệ thống DNS. Khi người dùng nhập một tên miền vào trình duyệt, DNS Resolver sẽ tiến hành yêu cầu phân giải tên miền và trả về địa chỉ IP tương ứng.

DNS Resolver thường được cung cấp bởi ISP hoặc các dịch vụ DNS công cộng. Nó có vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật cho quá trình phân giải tên miền.

DNS Root Server

DNS Root Server là các máy chủ DNS cấp cao nhất trong cấu trúc DNS. Chúng chịu trách nhiệm chỉ đường cho quá trình phân giải tên miền bằng cung cấp thông tin về các máy chủ Authoritative Server cho các miền cấp cao nhất như .com, .org, .net, vv.

Hiện nay, có khoảng 13 máy chủ Root DNS chính thức trên toàn cầu, được quản lý bởi các tổ chức như ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers).

DNS Authoritative Server

DNS Authoritative Server là các máy chủ DNS chứa thông tin chính xác về các tên miền cụ thể. Khi một DNS Resolver yêu cầu phân giải tên miền, nó sẽ truy vấn đến máy chủ Authoritative Server của tên miền đó để lấy thông tin về địa chỉ IP tương ứng.

Mỗi tên miền thường có ít nhất hai máy chủ Authoritative Server để đảm bảo tính sẵn sàng và tin cậy. Các máy chủ này có trách nhiệm cập nhật và duy trì thông tin về tên miền mà họ quản lý.

DNS và IP Address

Mối quan hệ giữa DNS và IP Address

DNS và IP Address là hai khái niệm quan trọng và không thể thiếu trong việc truy cập Internet. Trong khi DNS giúp chuyển đổi tên miền dễ nhớ thành địa chỉ IP của máy chủ, thì IP Address là địa chỉ duy nhất xác định một thiết bị trên mạng Internet.

Khi người dùng nhập một tên miền vào trình duyệt, DNS sẽ phân giải tên miền đó thành địa chỉ IP tương ứng để thiết lập kết nối và truy cập vào máy chủ. Địa chỉ IP cho phép các thiết bị trên mạng liên lạc với nhau và truy cập vào các dịch vụ trực tuyến.

Cách chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP

Quá trình chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP diễn ra qua một chuỗi các bước. Đầu tiên, DNS Resolver sẽ gửi yêu cầu phân giải tên miền đến các máy chủ Root Server. Root Server sau đó sẽ chỉ đường cho Resolver tới máy chủ Authoritative Server của tên miền cụ thể.

Sau khi Resolver nhận được địa chỉ IP từ máy chủ Authoritative Server, nó sẽ lưu trữ thông tin này trong bộ nhớ cache và trả về cho người dùng. Quá trình này giúp xác định địa chỉ IP của máy chủ tương ứng với tên miền mà người dùng muốn truy cập.

DNS và VPN

Ảnh hưởng của VPN đến DNS

Khi sử dụng một dịch vụ VPN (Virtual Private Network), tất cả lưu lượng Internet của người dùng sẽ được định tuyến qua máy chủ VPN trước khi đến máy chủ đích. Điều này có thể ảnh hưởng đến cách hoạt động của DNS và quá trình phân giải tên miền.

Khi kết nối vào một VPN, DNS Resolver thường sẽ sử dụng máy chủ DNS của VPN provider thay vì DNS của ISP hoặc DNS công cộng. Điều này giúp bảo vệ thông tin truy cập của người dùng khỏi việc bị theo dõi hoặc giám sát từ ISP hoặc bên thứ ba.

Cách cấu hình DNS khi sử dụng VPN

Để đảm bảo DNS hoạt động đúng khi sử dụng VPN, người dùng cần cấu hình thiết lập DNS đúng cách. Một số VPN provider cung cấp tính năng DNS leak protection để ngăn chặn thông tin DNS rò rỉ ra ngoài mạng VPN.

Người dùng cũng có thể chọn sử dụng các dịch vụ DNS công cộng như Google DNS hoặc Cloudflare DNS khi kết nối vào VPN để cải thiện hiệu suất và bảo mật.

Một số lưu ý

Kiểm tra tính đúng đắn của DNS

Trong quá trình sử dụng Internet, người dùng nên thường xuyên kiểm tra tính đúng đắn của DNS để đảm bảo không gặp sự cố phân giải tên miền hoặc bị định tuyến sai địa chỉ IP.

Có thể sử dụng các công cụ kiểm tra DNS trực tuyến để xác minh việc phân giải tên miền hoạt động đúng cách và không bị giả mạo.

Đảm bảo bảo mật khi sử dụng DNS công cộng

Khi sử dụng các dịch vụ DNS công cộng, người dùng cần đảm bảo tính bảo mật của thông tin truy cập. Việc chuyển sang sử dụng DNS công cộng có thể làm tăng nguy cơ bị theo dõi hoặc giám sát từ bên thứ ba.

Để bảo vệ thông tin cá nhân, người dùng có thể cân nhắc sử dụng các dịch vụ DNS có tính năng bảo mật cao và mã hóa dữ liệu.

Câu hỏi thường gặp

---

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về DNS (Domain Name System), một hệ thống quan trọng trong việc chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP trên Internet. DNS không chỉ giúp tăng tốc độ truy cập mà còn bảo vệ thông tin cá nhân và ngăn chặn truy cập vào các trang web độc hại.

Chúng ta cũng đã tìm hiểu về cách thiết lập DNS, lợi ích khi sử dụng DNS, các loại DNS phổ biến, mối quan hệ giữa DNS và IP Address, DNS và VPN, và một số lưu ý khi sử dụng DNS. Hy vọng rằng bài viết sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về DNS và cách tận dụng hệ thống này để trải nghiệm Internet một cách an toàn và hiệu quả.

© Hotelio - DMCA Protected