Máy chủ DNS là gì? Chức năng, cách thức hoạt động của DNS Server

Bạn đã bao giờ nhập địa chỉ trang web vào trình duyệt của mình và tự hỏi làm thế nào bạn lại truy cập được trang web dự định một cách kỳ diệu chưa? Người anh hùng thầm lặng đằng sau điều kỳ diệu hàng ngày này chính là máy chủ DNS, người phiên dịch của Internet. Bài viết này sẽ tiết lộ những bí ẩn của máy chủ DNS là gì , vai trò quan trọng của DNS trong việc đảm bảo điều hướng Internet suôn sẻ và khám phá các loại máy chủ DNS khác nhau đang hoạt động.

Máy chủ DNS là gì?

Về cơ bản, Máy chủ DNS, viết tắt của máy chủ Domain Name System (Hệ thống tên miền) là công cụ trung gian đảm nhiệm vai trò dịch các địa chỉ trang web (tên miền) mà con người có thể đọc được thành địa chỉ IP số tương ứng mà máy tính có thể hiểu được. Từ đó, website mà bạn mong muốn truy cập sẽ được hiển thị ngay lập tức.

Cụ thể, khi bạn nhập địa chỉ trang web vào trình duyệt của mình, máy chủ DNS sẽ được liên hệ âm thầm ở chế độ nền. Sau đó, nó tìm kiếm cơ sở dữ liệu khổng lồ về tên miền và địa chỉ IP, truy xuất địa chỉ IP có liên quan và chuyển tiếp nó trở lại trình duyệt của bạn. Được trang bị địa chỉ IP này, trình duyệt của bạn sau đó có thể thiết lập kết nối và hiển thị trang web được yêu cầu.

Dưới đây là chi tiết về điều làm nên kỳ diệu đằng sau máy chủ DNS:

• Tên miền: Đây là những địa chỉ trang web thân thiện với người dùng mà chúng ta đã quen sử dụng. Chúng dễ nhớ và thường phản ánh nội dung hoặc thương hiệu của trang web (ví dụ: “https://www.facebook.com/“).
• Địa chỉ IP: Mỗi thiết bị kết nối Internet đều có một địa chỉ IP duy nhất, tương tự như địa chỉ vật lý của nhà bạn. Đây là những chuỗi số dài (ví dụ: 172.217.160.133) mà các máy tính sử dụng để định vị và liên lạc với nhau.

Toàn bộ quá trình này diễn ra trong vài mili giây, tạo ra cảm giác truy cập trang web ngay lập tức. Lần tới khi bạn dễ dàng điều hướng đến trang web yêu thích của mình, hãy nhớ đến điều kỳ diệu vô hình của các máy chủ DNS hoạt động không mệt mỏi ở “hậu trường” để dịch các yêu cầu của bạn và đảm bảo trải nghiệm duyệt web mượt mà.

Máy chủ DNS có những loại bản ghi nào?

Máy chủ DNS hoạt động giống như thủ thư kỹ thuật số, lưu trữ một cách tỉ mỉ một bộ sưu tập hồ sơ khổng lồ giúp mạng Internet luôn hoạt động tốt. Những bản ghi này dịch các tên miền mà con người có thể đọc được thành địa chỉ IP dạng số (như 142.250.184.196) mà máy tính sử dụng để định vị và kết nối với các trang web. Nhưng những hồ sơ này lưu giữ những loại thông tin gì? Hãy cùng khám phá các loại bản ghi chính chứa trong máy chủ DNS:

Bằng cách hiểu rõ các loại bản ghi khác nhau này, bạn sẽ có được cái nhìn sâu sắc có giá trị về hoạt động phức tạp của hệ thống đánh địa chỉ trên Internet. Các máy chủ DNS dựa vào kho hồ sơ phong phú này để dịch tên miền, gửi email trực tiếp và đảm bảo điều hướng suôn sẻ trên bối cảnh kỹ thuật số rộng lớn.

Máy chủ DNS có những chức năng gì?

Máy chủ DNS là công cụ làm việc thầm lặng của Internet, đóng vai trò quan trọng trong việc dịch tên trang web thân thiện với người dùng sang ngôn ngữ số (địa chỉ IP) mà máy tính hiểu được. Hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về thế giới đa dạng của máy chủ DNS và khám phá các chức năng chính mà chúng thực hiện:

Phân giải tên

Đây là chức năng chính của máy chủ DNS. Khi bạn nhập địa chỉ trang web (như “www.example.com“) vào trình duyệt, máy tính của bạn sẽ kết nối với máy chủ DNS. Sau đó, máy chủ DNS hoạt động giống như một danh bạ khổng lồ, tìm kiếm cơ sở dữ liệu của nó để tìm địa chỉ IP được liên kết với tên miền đó.

Sau khi tìm thấy, máy chủ DNS sẽ chuyển tiếp địa chỉ IP này trở lại máy tính của bạn. Với địa chỉ IP trong tay, giờ đây máy tính của bạn có thể thiết lập kết nối với máy chủ web lưu trữ trang web, cho phép bạn truy cập nội dung mong muốn.

Bộ nhớ đệm

Để tối ưu hóa hiệu suất và giảm lưu lượng truy cập internet, máy chủ DNS sử dụng cơ chế bộ nhớ đệm. Khi máy chủ DNS phân giải tên miền lần đầu tiên, nó sẽ lưu địa chỉ IP tương ứng vào bộ đệm trong một khoảng thời gian định trước.

Các yêu cầu tiếp theo cho cùng một tên miền trong khung thời gian đó có thể được thực hiện trực tiếp từ bộ đệm, giúp tăng tốc đáng kể quá trình. Cơ chế bộ nhớ đệm này không chỉ mang lại lợi ích cho người dùng cá nhân mà còn giảm tải tổng thể cho cơ sở hạ tầng internet.

Tạo hàm đệ quy

Internet là một mạng lưới rộng lớn với hệ thống phân cấp phức tạp của các máy chủ DNS. Trong một số trường hợp, máy chủ DNS ban đầu mà bạn liên hệ có thể không có sẵn địa chỉ IP cho tên miền được yêu cầu. Đây là nơi đệ quy phát huy tác dụng.

Máy chủ ban đầu hoạt động như một người trung gian, liên hệ với các máy chủ DNS khác ở cấp cao hơn trong hệ thống phân cấp để xác định địa chỉ IP chính xác. Quá trình đệ quy này tiếp tục cho đến khi tìm thấy địa chỉ IP thích hợp và chuyển tiếp xuống máy tính của bạn.

Cải tiến bảo mật

Máy chủ DNS ngày càng đóng vai trò quan trọng trong bảo mật internet. Các kỹ thuật như DNSSEC (Tiện ích mở rộng bảo mật hệ thống tên miền) có thể được triển khai để thêm lớp bảo mật cho quy trình phân giải DNS. DNSSEC giúp chống lại các vấn đề như các cuộc tấn công giả mạo và lừa đảo bằng cách xác minh bằng mật mã tính xác thực của dữ liệu DNS, đảm bảo bạn được dẫn đến trang web hợp pháp.

Cân bằng tải

Đối với các trang web có lưu lượng truy cập cao, một máy chủ web có thể không đủ để xử lý tải một cách hiệu quả. Máy chủ DNS có thể được cấu hình để thực hiện các kỹ thuật cân bằng tải. Trong trường hợp này, máy chủ DNS phân phối lưu lượng truy cập đến trên nhiều máy chủ web, đảm bảo hiệu suất mượt mà và trải nghiệm người dùng tối ưu cho khách truy cập trang web.

Bằng cách hiểu rõ các chức năng chính này, các doanh nghiệp sẽ có được sự đánh giá sâu sắc hơn về vai trò quan trọng của máy chủ DNS trong hoạt động liền mạch của Internet.

Máy chủ DNS hoạt động như thế nào?

Hãy tưởng tượng Internet như một thành phố khổng lồ, nhộn nhịp với các trung tâm thông tin và kênh liên lạc. Các trang web giống như các tòa nhà riêng lẻ, mỗi tòa nhà có một địa chỉ duy nhất. Nhưng không giống như địa chỉ thực, các trang web được xác định bằng những tên thân thiện với người dùng như “wikipedia.org”. Đây là nơi các máy chủ DNS tham gia, hoạt động như hệ thống thư mục phức tạp:

1. Bắt đầu yêu cầu

Quá trình bắt đầu khi bạn nhập địa chỉ trang web (như “facebook.com“) vào trình duyệt web của mình. Máy tính của bạn không hiểu trực tiếp tên trang web. Thay vào đó, nó sẽ gửi yêu cầu đến máy chủ DNS, đóng vai trò là trợ lý thư mục internet cá nhân của bạn.

2. Kiểm tra bộ đệm cục bộ

Hầu hết các máy tính và nhà cung cấp dịch vụ internet (ISP) đều có bộ đệm cục bộ gồm các địa chỉ trang web được tra cứu gần đây và địa chỉ IP tương ứng của chúng. Bộ đệm này hoạt động giống như một thư mục nhỏ được lưu trữ trên thiết bị của bạn.

Trước tiên, máy chủ DNS sẽ kiểm tra bộ đệm cục bộ để xem địa chỉ IP cho “facebook.com” đã được lưu trữ chưa. Nếu tìm thấy kết quả trùng khớp, nó sẽ gửi địa chỉ IP đến máy tính của bạn, sau đó máy tính của bạn sẽ sử dụng địa chỉ đó để kết nối với trang web Facebook.

3. Độ phân giải đệ quy (nếu thiếu bộ đệm cục bộ)

Nếu không tìm thấy địa chỉ IP trong bộ đệm cục bộ, máy chủ DNS sẽ bắt đầu quy trình phân giải đệ quy. Điều này liên quan đến việc liên hệ với một loạt các máy chủ DNS khác, tiến hành xây dựng cấu trúc phân cấp của chúng.

• Máy chủ tên gốc (Root Nameservers): Ở đầu hệ thống phân cấp DNS là máy chủ tên gốc. Chúng giống như bản đồ chính của thành phố, chứa các địa chỉ (không phải địa chỉ IP thực) của máy chủ tên miền cấp cao nhất “TLD” (ví dụ: .com, .org, .net). Hãy coi chúng như những con trỏ tới các thư mục khu vực trong thành phố.
• Máy chủ tên miền cấp cao nhất (Top-Level Domain – TLD): Máy chủ tên gốc hướng máy chủ DNS đến máy chủ TLD chịu trách nhiệm về phần mở rộng tên miền cụ thể trong địa chỉ trang web được yêu cầu (ví dụ: máy chủ “.com” cho “facebook.com”). Máy chủ TLD hoạt động như một trình quản lý thư mục khu vực, biết vị trí của máy chủ tên có thẩm quyền cho tên miền cụ thể đó.
• Máy chủ tên có thẩm quyền (Authoritative Nameservers): Cuối cùng, máy chủ TLD hướng máy chủ DNS đến máy chủ tên có thẩm quyền cho “facebook.com“. Đây là nguồn sự thật cuối cùng, chứa địa chỉ IP thực của trang web Facebook.

4. Đưa ra câu trả lời

Sau khi máy chủ tên có thẩm quyền cung cấp địa chỉ IP, nó sẽ di chuyển ngược xuống hệ thống phân cấp DNS, đến máy chủ DNS cục bộ và cuối cùng là máy tính của bạn. Máy tính của bạn hiện có thông tin quan trọng – địa chỉ IP của trang web Facebook – và có thể kết nối với nó, hiển thị trang web bạn yêu cầu.

5. Lưu kết quả vào bộ nhớ đệm

Máy chủ DNS cục bộ thường lưu trữ địa chỉ IP mới được phát hiện cho “facebook.com” trong một khoảng thời gian nhất định. Cơ chế bộ nhớ đệm này giúp tăng tốc các lượt truy cập vào cùng một trang web trong tương lai bằng cách loại bỏ nhu cầu lặp lại toàn bộ quy trình phân giải đệ quy.

Quá trình giữa bộ nhớ đệm cục bộ, máy chủ tên gốc, máy chủ TLD và máy chủ tên có thẩm quyền đảm bảo rằng tên trang web thân thiện với người dùng được dịch sang ngôn ngữ số (địa chỉ IP) mà máy tính hiểu được, cho phép bạn điều hướng mạng Internet rộng lớn một cách dễ dàng.

Thách thức về bảo mật của DNS

Mặc dù các máy chủ DNS là xương sống của việc điều hướng trên Internet nhưng tính bảo mật của chúng lại là một vấn đề đáng lo ngại. Không giống như một số giao thức sử dụng mã hóa, DNS thường hoạt động ở dạng văn bản thuần túy. Lỗ hổng này mở ra cơ hội cho các tác nhân độc hại khai thác hệ thống, có khả năng làm gián đoạn lưu lượng truy cập internet và xâm phạm an ninh trực tuyến. Dưới đây là những thách thức bảo mật chính gây khó chịu cho DNS:

1. Tấn công bộ đệm

Chiến thuật lừa đảo này liên quan đến việc đưa dữ liệu sai vào bộ đệm DNS, một vị trí lưu trữ tạm thời cho các bản dịch tên miền được truy cập thường xuyên. Những kẻ tấn công có thể lừa máy chủ DNS lưu trữ các bản ghi bịa đặt này, khiến người dùng bị chuyển hướng đến các trang web độc hại được ngụy trang thành trang web hợp pháp. Điều này có thể dẫn đến các cuộc tấn công lừa đảo, lây nhiễm phần mềm độc hại và đánh cắp dữ liệu.

2. Tấn công trung gian (MitM)

Trong trường hợp này, kẻ tấn công chặn liên lạc giữa thiết bị của bạn và máy chủ DNS. Bằng cách thao túng phản hồi DNS, chúng có thể chuyển hướng bạn đến một trang web giả mạo có vẻ ngoài giống hệt trang web thật. Điều này có thể được sử dụng để đánh cắp thông tin đăng nhập hoặc thông tin nhạy cảm khác.

3. Tấn công từ chối dịch vụ (DDoS)

Đây là một tác nhân độc hại có thể bắn phá máy chủ DNS với khối lượng yêu cầu khổng lồ, áp đảo nó và ngăn người dùng hợp pháp truy cập các trang web. Điều này có thể làm gián đoạn các dịch vụ trực tuyến và gây ra tình trạng ngừng hoạt động Internet trên diện rộng.

Giải quyết thách thức bảo mật của DNS

May mắn thay, các chuyên gia nghiên cứu đang thực hiện cải tiến để củng cố bảo mật DNS. Dưới đây là một số biện pháp chính được sử dụng để bảo vệ hệ thống:

• Tiện ích mở rộng bảo mật DNS (DNS Security Extensions – DNSSEC): Giao thức này thêm một lớp chữ ký số vào bản ghi DNS, cho phép xác minh tính xác thực và nguồn gốc của chúng. Điều này khiến kẻ tấn công khó giả mạo dữ liệu và chuyển hướng người dùng đến các trang web độc hại hơn đáng kể.
• DNS qua HTTPS (DoH) và DNS qua TLS (DoT): Các giao thức này mã hóa thông tin liên lạc giữa thiết bị của bạn và máy chủ DNS, thêm một lớp bảo vệ quan trọng chống lại hoạt động nghe lén và các cuộc tấn công MitM.
• Nhà cung cấp DNS an toàn: Một số nhà cung cấp DNS cung cấp các tính năng bảo mật nâng cao, chẳng hạn như lọc nội dung và chặn phần mềm độc hại. Những dịch vụ này có thể giúp ngăn người dùng truy cập các trang web độc hại và bảo vệ họ khỏi các mối đe dọa trực tuyến.

Bằng cách triển khai các biện pháp bảo mật này, doanh nghiệp có thể tạo cơ sở hạ tầng DNS mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là hãy luôn cập nhật thông tin về các mối đe dọa đang gia tăng và áp dụng các phương pháp tiên tiến để đảm bảo trải nghiệm trực tuyến an toàn và bảo mật.

Lợi ích của máy chủ DNS đối với doanh nghiệp

Trong khi các trang web và chiến lược Marketing thu hút hầu hết sự chú ý thì một yếu tố quan trọng thường không được chú ý – máy chủ Hệ thống tên miền (DNS). Những yếu tố thầm lặng này đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo trang web doanh nghiệp của bạn có thể truy cập dễ dàng và hoạt động trơn tru. Sau đây là chi tiết những lợi ích cụ thể mà máy chủ DNS mang lại cho doanh nghiệp:

1. Độ tin cậy và thời gian hoạt động của trang web được nâng cao

Máy chủ DNS hoạt động như một thư mục, dịch các tên miền mà con người có thể đọc được (*ví dụ: yourcompany.com) thành địa chỉ IP mà máy có thể đọc được. Khi máy chủ DNS hoạt động hiệu quả, người dùng có thể truy cập trang web của bạn một cách nhanh chóng và đáng tin cậy.

Điều này giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và mang lại trải nghiệm người dùng liền mạch cho khách hàng tiềm năng hoặc khách hàng truy cập trang web của bạn. Nhiều nhà cung cấp DNS cung cấp các tính năng dự phòng, đảm bảo trang web của bạn vẫn có thể truy cập được ngay cả khi một máy chủ gặp sự cố kỹ thuật.

2. Cải thiện danh tiếng thương hiệu và niềm tin của người dùng

Thời gian tải trang web nhanh và khả năng truy cập nhất quán tác động trực tiếp đến nhận thức của người dùng. Một trang web chậm hoặc không đáng tin cậy có thể khiến khách truy cập thất vọng và làm tổn hại đến danh tiếng thương hiệu của bạn. Bằng cách đảm bảo độ phân giải tên miền hiệu quả, máy chủ DNS đóng vai trò quan trọng trong việc tạo trải nghiệm tích cực cho người dùng, thúc đẩy niềm tin và cuối cùng là nâng cao hình ảnh thương hiệu của bạn.

3. Khả năng tiếp cận toàn cầu và nhắm mục tiêu theo địa lý

Các doanh nghiệp có tham vọng tiếp cận đối tượng toàn cầu có thể tận dụng sức mạnh của máy chủ DNS. Các giải pháp DNS nâng cao cung cấp khả năng nhắm mục tiêu theo địa lý, cho phép bạn cung cấp nội dung hoặc trải nghiệm được bản địa hóa cho người dùng dựa trên vị trí địa lý của họ. Mức độ kiểm soát này có thể là công cụ giúp bạn mở rộng phạm vi tiếp cận thị trường và thu hút khách hàng trên toàn thế giới.

4. Tăng cường bảo mật và bảo vệ

Các mối đe dọa an ninh mạng là mối lo ngại ngày càng tăng đối với các doanh nghiệp thuộc mọi quy mô. Một số nhà cung cấp DNS cung cấp các tính năng bảo mật nâng cao như lọc nội dung hoặc chặn phần mềm độc hại. Những tính năng này có thể giúp bảo vệ trang web của bạn khỏi các cuộc tấn công độc hại và bảo vệ thông tin nhạy cảm của người dùng.

5. Quản lý tên miền đơn giản và khả năng mở rộng

Quản lý nhiều tên miền có thể là một nhiệm vụ phức tạp. Nhà cung cấp DNS cung cấp bảng điều khiển thân thiện với người dùng cho phép quản lý dễ dàng bản ghi tên miền của bạn, bao gồm cập nhật, chuyển hướng và tạo tên miền phụ. Khi doanh nghiệp của bạn phát triển, giải pháp DNS mạnh mẽ có thể mở rộng quy mô để đáp ứng các miền và lưu lượng truy cập trang web bổ sung mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Bằng cách đầu tư vào giải pháp máy chủ DNS đáng tin cậy, doanh nghiệp có thể thu được những lợi ích đáng kể, từ hiệu suất trang web và trải nghiệm người dùng được cải thiện đến danh tiếng thương hiệu được nâng cao và phạm vi tiếp cận toàn cầu. Trong môi trường trực tuyến cạnh tranh ngày nay, một máy chủ DNS hoạt động tốt không còn là điều xa xỉ mà là một công cụ quan trọng để kinh doanh thành công.

Một số DNS Servers phổ biến hiện nay

Tại Việt Nam, nơi kết nối Internet rất quan trọng đối với hoạt động liên lạc và thương mại, việc chọn đúng máy chủ DNS có thể tác động đáng kể đến trải nghiệm trực tuyến của bạn. Dưới đây là một số máy chủ DNS phổ biến ở Việt Nam mà doanh nghiệp có thể tham khảo:

Nhà cung cấp dịch vụ Internet địa phương (ISP)

Các ISP lớn của Việt Nam như VNPT, FPT và Viettel cung cấp máy chủ DNS của riêng họ. Các máy chủ này thường được tối ưu hóa về mặt địa lý cho người dùng Việt Nam, có khả năng mang lại thời gian tải nhanh hơn cho các trang web địa phương. Tuy nhiên, một số người dùng có thể gặp phải những hạn chế khi truy cập nội dung quốc tế do các biện pháp lọc nội dung tiềm năng của các ISP này.

Google Public DNS

Lựa chọn phổ biến toàn cầu này mang lại danh tiếng mạnh mẽ về tốc độ và độ tin cậy. Cơ sở hạ tầng rộng lớn của Google đảm bảo định tuyến hiệu quả, thường mang lại trải nghiệm duyệt web nhanh hơn, đặc biệt là khi truy cập các trang web quốc tế. Tuy nhiên, một số người dùng có thể ưu tiên quyền riêng tư của dữ liệu và thích các lựa chọn thay thế không thu thập thông tin người dùng.

OpenDNS

Nhà cung cấp nổi tiếng thứ hai này cung cấp sự cân bằng tốt giữa tốc độ và bảo mật. OpenDNS tự hào có hệ thống lọc mạnh mẽ có thể giúp chặn các trang web độc hại và bảo vệ người dùng khỏi các mối đe dọa trực tuyến. Điều này có thể đặc biệt có lợi cho những người dùng quan tâm đến an toàn trực tuyến. Tuy nhiên, OpenDNS có thể không phải là lựa chọn tối ưu nhất cho nội dung tiếng Việt.

DNS Cloudflare

Người dùng quan tâm đến quyền riêng tư ở Việt Nam có thể ưa thích DNS Cloudflare. Nhà cung cấp này ưu tiên quyền riêng tư của người dùng và tuân thủ chính sách cấm ghi nhật ký nghiêm ngặt. Ngoài ra, mạng lưới toàn cầu của Cloudflare có thể cung cấp tốc độ cạnh tranh để truy cập cả trang web trong nước và quốc tế. Tuy nhiên, những người dùng phụ thuộc nhiều vào nội dung tiếng Việt có thể thấy hiệu suất nhanh hơn một chút với các máy chủ ISP địa phương.

Máy chủ DNS Singapore

Do vị trí địa lý của Việt Nam gần với Singapore, một số người dùng lựa chọn máy chủ DNS của Singapore như Singapore OpenDNS hoặc 165.21.83.88. Những máy chủ này có thể mang lại sự cân bằng tốt giữa tốc độ và khả năng truy cập cho người dùng Việt Nam, đặc biệt đối với những người thường xuyên truy cập nội dung được lưu trữ tại Singapore. Tuy nhiên, hiệu suất có thể không được tối ưu hóa để truy cập nội dung ở xa hơn.

Máy chủ DNS tối ưu cho bạn tùy thuộc vào nhu cầu và ưu tiên cá nhân của bạn. Nếu tốc độ là mối quan tâm hàng đầu của bạn thì máy chủ ISP cục bộ hoặc Google Public DNS có thể là đối thủ nặng ký. Đối với những người dùng ưu tiên bảo mật và quyền riêng tư, OpenDNS hoặc Cloudflare DNS có thể là lựa chọn tốt hơn.

Cuối cùng, việc thử nghiệm các tùy chọn khác nhau và theo dõi trải nghiệm duyệt web của bạn có thể giúp bạn xác định máy chủ DNS phù hợp nhất với nhu cầu của mình.

Lời kết

Như vậy, GCS Vietnam hy vọng khi hiểu toàn bộ khái niệm về máy chủ DNS là gì và các tùy chọn khác nhau có sẵn, doanh nghiệp có thể đưa ra quyết định sáng suốt để tối ưu hóa trải nghiệm trực tuyến của mình. Cho dù bạn ưu tiên tốc độ, bảo mật hay truy cập nội dung cụ thể thì luôn có máy chủ DNS đáp ứng. Nếu còn bất kỳ thắc mắc gì liên quan đến bài viết hoặc dịch vụ Google Cloud, đừng quên chia sẻ với GCS Vietnam qua LiveChat ngay dưới bài viết để được tư vấn chi tiết ngay.