Was ist DNS (Domain Name System)?

System, das Domainnamen wie www.example.com den für die Kommunikation verwendeten IP-Adressen zuordnet und verteilt von Servern auf der ganzen Welt verwaltet wird.

Japanische Bezeichnung: DNS

„DNS (Domain Name System)“ kommt in 8 Übungsfragen aus 1 Themen vor, z. B. Grundlagen der Computernetzwerke.

Fachgebiet: Grundlagen der Computernetzwerke

Ablauf der Namensauflösung

Ein Gerät richtet seine Anfrage an einen Full-Service-Resolver (Caching-DNS-Server) beim Provider oder in der Organisation. Ist die Antwort nicht zwischengespeichert, fragt der Resolver nacheinander einen Root-Server, einen TLD-Server wie den für .com und den autoritativen DNS-Server der Domain und gibt die Antwort an das Gerät zurück. Jeder Server sagt nur „Frage als Nächstes diesen Server“, daher muss kein Server alle Daten halten.

Caching und TTL

Ein Resolver speichert jede Antwort für die am Eintrag angegebene Gültigkeitsdauer (dessen TTL) zwischen und beantwortet wiederholte Anfragen sofort. Das verringert die Zahl der Anfragen und die Wartezeit, doch nach einer Änderung der DNS-Einstellungen kann der alte Wert noch verwendet werden, bis die zwischengespeicherten Antworten ablaufen. Deshalb wird die TTL vor dem Umzug eines Servers verkürzt.

Wichtige Einträge und Übertragung

Zu den Eintragstypen gehören A für IPv4-Adressen, AAAA für IPv6-Adressen, CNAME für Aliasnamen, MX für die Mailzustellung und NS für die autoritativen DNS-Server einer Domain. Anfragen nutzen hauptsächlich UDP-Port 53; TCP wird ebenfalls verwendet, etwa bei großen Antworten. Gegen Abhören und gefälschte Antworten kommen Signaturen per DNSSEC und Verschlüsselung wie DNS over HTTPS (DoH) zum Einsatz.

Jetzt üben: Fragen zu DNS (Domain Name System)

Ein Client baut zu einem Webserver mit einer Umlaufzeit (RTT) von 100 ms eine neue HTTPS-Verbindung auf (TLS 1.3 über TCP). Wie lange dauert es ungefähr, bis die Antwort auf die erste Anfrage einzutreffen beginnt? Die DNS-Namensauflösung ist bereits erledigt; Verarbeitungszeit des Servers und Übertragungszeit der Daten werden vernachlässigt.

  1. AEtwa 100 ms
  2. BEtwa 300 ms
  3. CEtwa 200 ms
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Antwort: B. Etwa 300 ms

Zuerst braucht der TCP-Drei-Wege-Handschlag einen Umlauf (der Client kann seine erste TLS-Nachricht zusammen mit dem letzten ACK senden). Dann braucht der Handshake von TLS 1.3 einen Umlauf und anschließend die HTTP-Anfrage mit Antwort einen weiteren, zusammen drei Umläufe: 3 × 100 = 300 ms. Mit TLS 1.2 braucht der Schlüsselaustausch zwei Umläufe, insgesamt also vier Umläufe bzw. 400 ms. Diese Wartezeit hängt von der Zahl der RTTs ab, die durch die Entfernung bestimmt sind; mehr Bandbreite verkürzt sie daher nicht. QUIC, das HTTP/3 verwendet, fasst den Transport- und den kryptografischen Handshake zu einem Umlauf zusammen und bietet bei erneuten Verbindungen außerdem die Möglichkeit, schon im ersten Umlauf Daten zu senden (0-RTT).

Was ist die Hauptaufgabe von DNS (Domain Name System)?

  1. AEs ermittelt anhand der IP-Adresse die MAC-Adresse eines Geräts im selben Netzwerk
  2. BEs übersetzt Domainnamen wie www.example.com in die für die Kommunikation verwendeten IP-Adressen (Namensauflösung)
  3. CEs verschlüsselt die Kommunikation und prüft, ob die verbundene Website echt ist
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. Es übersetzt Domainnamen wie www.example.com in die für die Kommunikation verwendeten IP-Adressen (Namensauflösung)

DNS (Domain Name System) ordnet für Menschen gut merkbare Domainnamen den für die Kommunikation verwendeten IP-Adressen zu. Wird im Browser eine URL geöffnet, fragt das Gerät zuerst per DNS die IP-Adresse des Servers ab und verbindet sich dann mit dieser Adresse. Die DNS-Daten liegen nicht auf einem einzigen Server, sondern sind nach den Ebenen der Domainnamen-Hierarchie aufgeteilt und werden verteilt von Servern auf der ganzen Welt verwaltet. Anfragen nutzen hauptsächlich UDP-Port 53; TCP wird ebenfalls verwendet, etwa bei großen Antworten.

Häufige Fragen

Welchen Port verwendet DNS?

Standardmäßig Port 53. Gewöhnliche Anfragen laufen hauptsächlich über UDP; TCP wird auch für große Antworten oder für Zonentransfers zwischen Servern verwendet.

Warum wirkt eine DNS-Änderung nicht sofort?

Resolver und Geräte speichern die vorherige Antwort für die TTL des Eintrags zwischen. Bis der Cache abläuft und neu angefragt wird, kann noch die alte Adresse verwendet werden.

„DNS (Domain Name System)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „DNS (Domain Name System)“ (8)

  1. Ein Client baut zu einem Webserver mit einer Umlaufzeit (RTT) von 100 ms eine neue HTTPS-Verbindung auf (TLS 1.3 über TCP). Wie lange dauert es ungefähr, bis die Antwort auf die erste Anfrage einzutreffen beginnt? Die DNS-Namensauflösung ist bereits erledigt; Verarbeitungszeit des Servers und Übertragungszeit der Daten werden vernachlässigt.
  2. Was ist die Hauptaufgabe von DNS (Domain Name System)?
  3. Ein Full-Service-Resolver (Caching-DNS-Server) mit leerem Cache ermittelt die IP-Adresse von www.example.com. In welcher Reihenfolge fragt er die Server ab?
  4. Zu welcher Schicht des vierschichtigen TCP/IP-Modells gehören TCP und UDP?
  5. Welche Beschreibung der Aufgabe von ARP ist richtig?
  6. Welche Beschreibung von UDP ist richtig?
  7. Welche Zuordnung von Protokollen zu den Standardportnummern ihrer Server ist richtig?
  8. In welcher Reihenfolge laufen die Nachrichten ab, wenn ein Gerät per DHCP eine IP-Adresse bezieht?

Verwandte Begriffe

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) TLS (Transport Layer Security) Drei-Wege-Handschlag (Three-Way Handshake) OSI-Referenzmodell ARP (Address Resolution Protocol) MAC-Adresse Portnummer SSH Subnetzmaske (Subnet Mask)

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