Sistema de Nombres de Dominio DNS

Reseña histórica del dns

Ya una gran parte de la población ha experimentado la sensación de navegar en internet, buscar los temas de su interés: noticias, deportes, entretenimiento, información etc.

Las formas que usamos comúnmente son dos:

  • Colocando directamente la dirección de la página en el navegador, por ejemplo: ygrsupport.ml.
  • La más utilizada a través de buscador (nuestro amigo Google) colocando una palabra o frase, este nos sugiere una serie de nombres de páginas relacionadas con el tema de forma que podamos elegir.

Acceder a una determinada página web es algo simple a la vista del internauta (nombre, clic, página), pero detrás de ello se activan una serie de procesos; en el tiempo transcurrido entre, el clic y la aparición de la página en el navegador. Uno de los primeros en activarse es el protocolo DNS de sus siglas en inglés Domain Name System o Sistema de Nombres de Dominio.

Un dominio de internet es:

Un dominio, es un nombre textual que se le asigna a un servidor, servicio de internet o un sitio web mediante el cual se hace más simple el poder recordar. Éste tiene la característica de ser único y exclusivo, es decir que no puede haber dos dominios iguales, no se repiten.

Que es el DNS o Sistema de Nombres de Dominio

Visto de manera simple el protocolo DNS no es más que, el encargado de traducir los nombres de las páginas en números (dirección IP) o direcciones de red, mediante los cuales se encuentran y comunican los terminales en internet.

Recordando la historia

En sus inicios con el nacimiento de los ordenadores, surge la idea de poder conectarlos entre si y paso a paso va surgiendo el internet, conocida en aquel entonces como ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network). Creada por ingenieros, estos hicieron lo que los ingenieros hacen: (NUMEROS!!!) identificaron cada equipo con un número.

Para ello usaron 4 grupos de números decimales separados por puntos, que es lo que conocemos como dirección IP y forma parte de la base sobre la que internet funciona, cuyo protocolo es denominado TCP/IP (este no entiende de dominios o nombres amigables).

Numerarlos parecía lógico ya que eran menos de media docena de equipos y a pesar de ser direcciones numéricas, se pueden recordar como si fueran un número telefónico. A medida que aumentó la cantidad de equipos y por tanto la cantidad de direcciones que recordar todo se complicó.

El protocolo IPv4 permite 4 294 967 296 direcciones únicas.

¿te imaginas, tener que aprenderlas todas?

Sí, se encontró una solución, asignar a cada equipo o computadora en la red un nombre más amigable y fácil de recordar, además que fuera estable a lo largo del tiempo y crear un listado (a modo de «guía telefónica») que permitiera a partir del nombre, encontrar la IP o dirección de red que le corresponde.

Durante los primeros años de ARPANET se creó un archivo en cada máquina que trabajaba con un espacio de nombres plano, este fichero se denominó hosts.txt. Se trataba de un sistema poco escalable debido a que, en vez de añadir las modificaciones, había que copiar todo el archivo de nuevo, lo cual generaba conflictos de nombres de máquinas.

Hoy en día se conserva dicho fichero y es la primera CONDULTA DNS que realiza nuestro ordenador. El fichero host lo podemos encontrar en: C:\Windows\System32\drivers\etc, a partir de Windows NT/2000.

 
Como usar del archivo host.

Entonces el Internet fue creciendo

El tamaño del archivo hosts.txt se incrementó hasta extremos inusitados. Comenzaron a aparecer los primeros problemas, relacionados con el tráfico, la carga de la red, y el aumento de las posibilidades de duplicar nombres además de no existir una autoridad que garantizara que cada nombre era único. Así que el archivo el fichero host, se volvió inconsistente. Se hiso necesario crear una forma de optimizar el funcionamiento de la resolución de nombres, crear un mecanismo que además de optimizar la forma existente garantizara la escalabilidad. En noviembre de 1983 Jon Postel publica el planeamiento en el RFC 881 y luego junto a Paul Mockapetris publican los RFC 882 y RFC 883 ese mismo año, definiendo lo que hoy en día ha evolucionado hacia el DNS moderno.

Servidor DNS en la actualidad

A diferencia del método del archivo host, en el caso del sistema DNS se trata de un sistema que aplica el modelo cliente-servidor, canaliza las consultas en servidores remotos sin necesidad de actualizar el cliente. En ese escenario el cliente realiza la consulta y el servidor gestiona la misma y emite una respuesta, a su vez descentraliza y delega la autoridad de los diferentes jerarquías y tipos de dominio (lo cual veremos más adelante). La evolución del DNS resultó en una solución más escalable, útil y rápida brindando así mayor flexibilidad al desarrollo del Internet. Con sus limitaciones (delays -léase DNS Flag Day y falta de seguridad), la arquitectura de software de los servidores DNS actuales a nivel mundial, permite una descentralización, dotándolo de relativa independencia en comparación a sus inicios.

Estructura del nombre de dominio

El Sistema de Nombres de Dominio conforma una estructura compleja y regulada, en la que intervienen múltiples organizaciones a escala mundial, (IDN, de Internationalized Domain Name). Encargadas de la gestión y mantenimiento evitando así que existan nombres duplicados en la red. Ejemplo de ellos son: ICANN, CENTR, LACTLD. En otras palabras, establecen las reglas del juego. ¿Cómo se estructura un nombre de dominio y en que consiste el sistema? Un nombre de dominio consiste en dos o más partes llamadas etiquetas, separadas por puntos y escritas en forma de texto, como es el caso de nuestra web, ygrsupport.ml. El Sistema de Nombres de Dominio consiste en un conjunto jerárquico de etiquetas y servidores DNS. Cada dominio o subdominio tiene una o más zonas de autoridad que publican la información acerca del dominio y los nombres de servicios de cualquier dominio incluido. Organizados de forma jerárquica donde, la jerarquía de las zonas de autoridad coincide con la jerarquía de los dominios, estos a su vez se dividen en niveles y clases de dominio.

Niveles y clases de dominio

Existen en la actualidad varios niveles de dominio que pretendemos mostrar a continuación de manera sencilla. Denominados:

Dominios de nivel superior

El dominio de nivel superior y muchas veces llamado extensión, es la parte de más a la derecha de un dominio, tomemos como ejemplo ygrsupport.ml tendríamos que el dominio superior sería .ml. dominios de nivel superior encontramos varios, los cuales se agrupan en dos grandes grupos fundamentales:
    • Dominios de nivel superior genéricos: creados originalmente en los años 80 y son los más conocidos como: .com, .net o los .edu. También conocidos como TLD (top-level domain).
    •  Dominios de nivel superior geográficos que corresponden a países, donde existe uno por cada país definido en la norma ISO 3166 como pueden ser: .mx, .es o .ch. conocidos como: ccTLD (country code top-level domain)
Ej. Dominios de nivel superios genricos. <
Tipo Descripción ¿Resringido?
.com Comercial No
.edu Instituciones educativas
.gov Gobierno
.int Organizaciones internacionales
.mil Milicia
.net Proveedores de red No
.org Organizaciones sin fines de lucro No
.aero Transporte aéreo
.biz Negocios No
.coop Cooperativas
.info Informacional No
.museum Museos
.name Personas No
.pro Profesionales
.cat Catalán
.jobs Empleo
.mobi Dispositivos móviles
.tel Detalles de contacto
.travel Industria de viajes
.xxx Industria del sexoNo
Todos los ccTLD Ej. Dominios de nivel superios geogáficos.
.ar – Argentina .uk – Reino Unido .uk – Reino Unido
.br – Brasil .ca – Canada .ch – Suiza
.cl – Chile .cn – China .co – Colombia
.do – República Dominicana .gt – Guatemala .jp – Japón
.es – España .hk – Hong Kong .mx – México
.fr – Francia .jm – Jamaica .pa – Panamá
.pe – Perú .tv – Tuvalu 1 .cu – Cuba
.pr – Puerto Rico .ws – Samoa Occidental 2 .ru – Rusia
  1. Actualmente usado para sitios relativos a la televisión, canales, programación, transmisión de videos, etc.
  2. Comercializado actualmente como significado de Web Site.
Debemos aclarar que los dominios genéricos pueden estar restringidos o no, por ejemplo, cualquier persona o empresa puede registrar un dominio .com o .net, sin embargo, no así un .gov o .mil que están reservados para gobierno y fuerzas armadas.
El nombre de dominio se escribe siempre de derecha a izquierda. El punto en el extremo derecho de un nombre de dominio separa la etiqueta raíz de la jerarquía, gestionadas por los llamados servidores raíz (Root hints).
Teóricamente se pudieran tener hasta 127 niveles, con etiquetas de hasta 63 caracteres, restringidos a que: la longitud total del nombre del dominio no exceda los 255 caracteres, por suerte en la práctica los dominios son mucho más cortos.
También existen dominios considerados de primer nivel geográfico que combinan, un dominio genérico (gTLD) y uno geográfico (ccTLD); el alcance del dominio genérico es delimitado por el dominio territorial. Por ejemplo.com.mx y .com.co para México y Colombia respectivamente. Estos son algunos ejemplos:
  • .com.mx = Usado para entidades comerciales
  • .net.br = Proveedores de redes
  • .org.ch = Organizaciones no lucrativas
  • .edu.cu = Instituciones Educativas
  • .gob.ru = Entidades Gubernamentales
Para las instituciones educativas y de Gobierno, el registro de los dominios seria: .edu.cu y .gob.mx. por.

Dominios de segundo nivel

Un dominio de segundo nivel conocido como (SLD, second level domain) es el tipo de dominio que las empresas y personas podemos registrar y están ubicados a la izquierda del dominio de primer nivel. Continuando con el dominio ygrsupport.ml de ejemplo, el dominio de segundo nivel sería ygrsupport.

Subdominios o de tercer nivel.

El subdominio es un derivado del dominio principal que se crea añadiendo a su izquierda una o varias palabras separada(s) por un punto, dando acceso directo a una determinada sección del Sitio Web. El subdominio más común es el www o pudiera ser también, blog, mail, etc. Un subdominio puede utilizarse para varios fines:
  • Acceso a la administración del Sitio. Este es el uso más común, un ejemplo sería https://admin.dominiomuestra.com
  • Dar acceso a una sección en particular del sitio web. Ejemplo: http://blog.dominiomuestra.com
  • Clasificar la información por productos o servicios, ubicación geográfica o por idioma, por ejemplo: https://es.wikipedia.org (Wikipedia en español); https://po.wikipedia.org (Wikipedia en portugués).
Para subdominios se recomienda usar nombres cortos, palabras clave que se relacionen con el contenido que se pretende mostrar.

Estructura jerárquica de los nombres de dominio

Como como se mencionó anteriormente, el sistema de nombres de dominio se estructura de forma jerárquica, la cual se muestra en la siguiente imagen. Veremos de manera más sencilla como quedarían dispuestos los diferentes niveles de un dominio.
Esquema jerárquico del sistema de nombres de dominio. Su Estructura.
Esquema jerárquico para nombres de dominio.

Como vemos en la imagen existen dos hosts con el mismo nombre y pareciera entrar en contradicción, pero no es así ya que el DNS analiza el FQDN (Full Qualified Domain Name) del host de manera general. De tal forma ambos hosts pueden existir en redes diferentes como en la figura. y sus FQDN serían y XX.ygrsupport.ml o XX.webmail.ficticio.com.net

¿Qué es un FQDN (Fully Qualified Domain Name)?

FQDN (de Fully Qualified Domain Name o Nombre de Dominio Plenamente Calificado), es un Nombre de Dominio ambiguo, especifica la posición absoluta del nodo en el árbol jerárquico del DNS como se puede apreciar en la imagen. Se distingue de un nombre regular porque lleva un punto al final.

Este punto final, aunque no se vea en el momento que tecleamos un dominio para su resolución, siempre está presente y su función es apuntar a los servidores raíz.

uponiendo que se tiene un dispositivo cuyo nombre de anfitrión es «XX» y un dominio llamado « XX.webmail.ficticio.net », el FQDN sería «XX.webmail.ficticio.net.», así es que se define de forma única al dispositivo mientras que pudieran existir muchos anfitriones llamados «XX», pero solamente puede haber uno llamado « XX.webmail.ficticio.net.».

La ausencia del punto al final definiría que se pudiera tratar solamente de un prefijo, es decir: pudiera ser un dominio de otro más largo como « XX.webmail.ficticio.net.ch.».

La longitud máxima de un FQDN es de 255 bytes como mencionamos anteriormente, con una restricción adicional de 63 bytes para cada etiqueta dentro del nombre del dominio. Solamente se permiten los caracteres A-Z de ASCII, dígitos y el carácter «-» (guion medio). Sin distinción de mayúsculas y minúsculas.

Desde 2004, a solicitud de varios países de Europa, existe el estándar IDN (acrónimo de Internationalized Domain Name) que permite caracteres no-ASCII, codificando caracteres Unicode dentro de cadenas de bytes dentro del conjunto normal de caracteres de FQDN. Como resultado, los límites de longitud de los nombres de dominio IDN dependen directamente del contenido mismo del nombre.

Para resumir: un FQDN es un nombre de anfitrión único con un punto al final.

Servidores de nombre de dominio o servidores DNS. 

Un servidor a groso modo no es más que un software que atiende peticiones de un cliente y les regresa las respuestas a dichas solicitudes. Estos se alojan en una computadora (a modo general para quipos de la red) el hardware que se encarga de la conexión física a la red el almacenamiento de los datos y el funcionamiento en si del software.

Se usa el término Domain Name System para referirse a todo el sistema de registro, gestión de los dominios en cada una de las jerarquías y niveles, algo que vimos anteriormente.

Servidor DNS el hardware encargado soportar el sistema de nombres de dominio en general. Almacena la Base de Datos y los registros DNS y mantiene disponible para ser consultados por otros equipos informáticos (clientes).

Se usa el término Sistema de Nombres de Dominio para referirse a todo el sistema de registro, gestión de los dominios en cada una de las jerarquías y niveles, algo que veremos más adelante en detalle.

Por otra parte, Servidor de Nombres de Dominio se refiere a un servicio o servidor en particular que se encarga de gestionar una parte del sistema de nombres, puede tratarse de un servicio que gestione millones de dominios o que gestione uno solo.

Aclaremos varios componentes que forman parte y hacen que un servidor DNS funcione como tal:

  • Servidor DNS: quien recepciona, gestiona las peticiones y devuelve respuestas a cada cliente.
  • Cliente DNS: quien envía la petición DNS hacia el servidor.
  • Zona de autoridad: son servidores DNS utilizados como resolvedores de dominios de diferente TLD (.com.mx, .es, .com, .net, etc)

Tipos de servidores DNS

Servidor DNS Raíz o Root Server

Cabe decir que son la base del internet. Son los servidores de primer nivel encargados de almacenar la información de que servidores administran los dominios de primer nivel, no guardan la información de los dominios directamente, a cada uno se le asigna una letra desde la A hasta la M y se encuentran distribuidos alrededor del mundo pudiendo estar replicado en más de un equipo físico.

Usándose para ellos la nomenclatura.

  1. a.root-servers.net
  2. b.root-servers.net
  3. c.root-servers.net
  4. d.root-servers.net
  5. e.root-servers.net
  6. f.root-servers.net
  7. g.root-servers.net
  8. h.root-servers.net
  9. i.root-servers.net
  10. j.root-servers.net
  11. k.root-servers.net
  12. l.root-servers.net
  13. m.root-servers.net

Dominios de nivel superior (gTLD y ccTLD).

Dominios de nivel superior (TLD) o de primer nivel que administran las terminaciones genéricas (gTLD) o geográficas (ccTLD).

Estos servidores tampoco guardan información de los registros DNS de los dominios, salvo los servidores de nombre, que son los que realmente van a responder las consultas DNS sobre los registros.

Los servidores TLD genéricos tiene una nomenclatura similar a los servidores raíz:

  1. a.gtld-servers.net.
  2. b.gtld-servers.net.
  3. c.gtld-servers.net.
  4. d.gtld-servers.net.
  5. e.gtld-servers.net.
  6. f.gtld-servers.net.
  7. g.gtld-servers.net.
  8. h.gtld-servers.net.
  9. i.gtld-servers.net.
  10. j.gtld-servers.net.
  11. k.gtld-servers.net.
  12. l.gtld-servers.net.
  13. m.gtld-servers.net.
  • Primarios o Maestros: Se encargan de guardar los datos de un espacio de nombres específicos en los ficheros.
  • Secundarios o Esclavos: Adquieren los datos de los servidores primarios a través de una de zona.
  • Locales o Caché: Trabajan con el mismo software, pero no tienen la base de datos para la resolución de nombres. Es decir; cuando se realiza una consulta, estos servidores se encargan de consultar a los servidores DNS correspondientes, realizando de esta manera, el almacenamiento de la respuesta en su base de datos, para apresurar la recepción de estas solicitudes en el futuro libre o continuo.

A modo de conclusiones: 

Podemos decir que el sistema de nombres de dominio o DNS, constituye una de las bases fundamentales del internet. Distribuido, administrado y regulado de forma jerárquica es el encargado de la traducción de nombres textuales, en direcciones IP, garantizando el descubrimiento de un host determinado de manera sencilla y amena al usuario y que el mismo no se encuentre duplicado en la red.

Utilizando el modelo cliente-servidor se ocupa de gestionar la petición del cliente, realizando las consultas DNS necesarias hasta brindar una respuesta, una dirección IP especifica. En caso de no existir dicho nombre de dominio en la red informa al cliente de ello.

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