Телефонная книга, которую никто не листает
Люди запоминают названия сайтов, а сетевое оборудование работает с числовыми адресами. Между ними стоит DNS, Domain Name System, система доменных имён. Когда вы вводите в адресную строку название сайта, браузер сначала спрашивает у DNS, какому IP-адресу соответствует это имя, и только потом устанавливает соединение с нужным сервером.
Сравнение с телефонной книгой почти точное, но есть важное отличие: книга у DNS распределённая. Единого списка всех доменов на одном компьютере не существует. Ответственность разделена по уровням: корневые серверы знают, кто отвечает за зоны верхнего уровня, те знают серверы конкретных доменов, а уже они хранят сами записи.
Путь одного запроса от кнопки до адреса
Обычно устройство не ходит по всей иерархии само. Оно отправляет вопрос рекурсивному резолверу, и тот делает всю работу: спрашивает корневой сервер, затем сервер зоны, затем сервер конкретного домена, после чего возвращает готовый ответ. Резолвером чаще всего служит сервер провайдера, роутер, который пересылает запросы дальше, или общедоступный сервис, указанный вручную.
Ответ сопровождается значением TTL, временем в секундах, в течение которого его можно держать в памяти. Благодаря этому повторные обращения к тому же имени идут за миллисекунды: резолвер и сама система хранят кэш. Отдельная тема, как этот кэш устроен и как его сбрасывают, разобрана на странице про кэш DNS.
Какие записи бывают
Домен хранит не один адрес, а набор записей разных типов. Запись A связывает имя с адресом IPv4, AAAA с адресом IPv6. CNAME делает одно имя псевдонимом другого, MX указывает почтовые серверы домена, TXT содержит произвольный текст, которым пользуются, например, для подтверждения владения доменом и настройки защиты почты. NS перечисляет серверы, отвечающие за саму зону.
Поэтому «сайт не открывается» и «почта не приходит» могут быть проблемами разных записей. Изменения в них не мгновенны: пока не истёк TTL старого ответа, часть пользователей по-прежнему получает прежние данные.
Где DNS проявляется у вас дома
Настройка DNS есть в нескольких местах одновременно. На роутере в разделе интернета или DHCP указывается, какие серверы будут выданы устройствам сети. В самой операционной системе можно задать свои адреса поверх выданных. Многие браузеры дополнительно умеют отправлять запросы по защищённому каналу и в таком случае игнорируют системные настройки.
Из этого следует практический вывод: если два устройства в одной сети по-разному открывают один и тот же сайт, стоит проверить, какие серверы DNS используются на каждом. Часто разница именно в этом.
Распространённые заблуждения: DNS простыми словами
Первое: DNS не ускоряет скачивание. Он влияет только на момент поиска адреса, то есть на паузу перед началом загрузки страницы. После получения IP всё остальное от него не зависит. Второе: смена DNS-сервера не скрывает ваш IP-адрес от сайтов, она лишь меняет того, кто видит ваши запросы имён. Третье: обычный DNS передаёт запросы открытым текстом, и любой узел на пути может их прочитать или подменить, для этого существуют DoH и DoT.
Чтобы посмотреть у себя, какой сервер отвечает, в командной строке выполните nslookup с любым именем: в первых строках вывода будет указан адрес использованного сервера.
Как проверить работу DNS шаг за шагом
Если сайт не открывается, полезно отделить проблему DNS от проблемы связи. Сначала попробуйте открыть страницу по числовому адресу: если так она загружается, а по имени нет, виноваты именно запросы имён. Затем выполните nslookup с названием сайта и посмотрите, приходит ли адрес в ответ.
Дальше сравните: спросите то же имя у другого сервера, указав его вторым параметром команды. Разные ответы говорят о проблеме у вашего резолвера или в его кэше. Если и другой сервер не отвечает, стоит проверить сам канал и настройки роутера. Такой порядок занимает пару минут и сразу показывает, куда двигаться дальше.