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什麼是網域名稱系統 (DNS,Domain Name System)?

DNS 是網際網路的主要索引,作用是引導網路上的查詢流量。最簡單的比喻方式,就是將它想成是手機上的通訊錄:當中的聯絡人會按姓名排序,但隨後也會包含特定的電話號碼或地址。簡而言之,DNS 之於網際網路就像是一份通訊錄。所有網際網路伺服器都是靠網際網路通訊協定 (IP) 位址運作的。在大部分情況下,這些位址會是幾組由半形句號分隔的數字 (如 123.456.789.100),但也會有其他變化形式。

需要存取網路上的資訊時,網域名稱系統並非唯一可行的預設方式。在網際網路誔生初期,只有一小群各自獨立的網路存在,並分別使用各自的命名慣例。直到 1983 年,集中式 DNS 的概念才正式誕生。當網際網路工程任務組 (Internet Engineering Task Force) 於 1986 年創立,負責開發及推廣此新興平台的標準及最佳做法時,DNS 是該組織最初採用的準則之一。

然而,網路的設計目的在於提供簡單的使用者體驗,因此必須採用方便人們記憶的網域名稱,例如 www.oracle.com。而 DNS 正是一套用來連結網域名稱與對應 IP 位址的系統。網路使用者在瀏覽器中輸入網域名稱之後,當地的網際網路服務供應商 (ISP) 便會使用 DNS 找出該網域名稱的正確 IP,進而允許使用者下載所需的頁面或資產。更確切的步驟發生在幕後,但一般使用者的體驗大抵如此。


網域名稱系統與網域名稱伺服器

網域名稱系統 (domain name system) 和網域名稱伺服器 (domain name server) 的英文縮寫都是 DNS,因此一般使用者很容易混淆兩者。兩者的差異為何?正確來說,DNS 指的是網域名稱系統,因為「網域名稱伺服器」不算是正式的技術用語。人們提到後者時,指的多半是名稱伺服器 (nameserver),也就是用來解析本地名稱相關查詢的本地 DNS 伺服器。網域名稱系統指的則是一個更龐大且更全面的系統;轉譯網域名稱和 IP 位址,只是此系統負責的多步驟流程當中的一部分。以下說明 DNS 流程以及各種網域名稱伺服器的作用。

什麼是 Dyn?

Dyn 創立於 2001 年,起初只是一個由學生發起的專案,後來一路發展為國際級的 DNS 服務公司。Oracle 於 2016 年併購了 Dyn,並自那時起將 Dyn 的 DNS、Web 應用程式安全性及電子郵件交付服務完整納入 Oracle Cloud Infrastructure 中。結果,Dyn 不但自身的功能明顯擴充,更能彈性運用 Oracle Cloud 的現有服務。

深入瞭解 Oracle Dyn

DNS 如何運作

以上介紹了 DNS 的使用者體驗,但其實還有更多步驟在使用者看不到的幕後發生。使用者通常只會在 Web 瀏覽器的狀態列中,看到「聯絡主機」、「等待回應」等步驟。網頁載入流程的初始活動是以 DNS 查詢和轉譯為中心。

想要瞭解 DNS 如何運作,’必須先搞懂幾個定義:

  • 遞歸 DNS 解析器:負責處理初始請求,並連線至更高層級機構以取得既定網域詳情的 DNS 伺服器。
  • 權威名稱伺服器:負責提供權威網域清單的一組既定伺服器,又稱為根伺服器。
  • 頂層網域:包含網域名稱的後綴,如 .com、.org 或 .net。
  • 名稱伺服器:伺服器內部用來存放網域名稱及其對應 IP 位址記錄的部分,作用類似於通訊錄。

以下說明確切步驟 (但瀏覽器或作業系統上的本機快取可能會略過其中一些步驟)。

使用者啟動查詢:使用者透過 Web 瀏覽器輸入網域名稱、點擊超連結或載入書籤來啟動查詢。該查詢將會傳送至網際網路上的特定遞歸 DNS 解析器。

解析頂層網域名稱:解析器查詢權威名稱伺服器,再由後者產生內含網域後綴 (.com、.org 等) 的頂層網域 (TLD,Top-Level Domain) 回應,並轉發請求。

解析名稱伺服器:TLD 伺服器傳回內含網域名稱伺服器對應 IP 位址的回應。

解析 IP 位址:確認名稱伺服器之後,遞歸 DNS 解析器即會查詢該網域的名稱伺服器。名稱伺服器會傳回正確的 IP 位址。

資料傳輸:確認 IP 位址之後,瀏覽器即可使用超文本傳輸協定 (HTTP),要求傳輸目標頁面和/或資產的資料。

DNS 如何運作

商業需求與企業需求

對大部分的個人或小型企業來說,按照商業慣例購買網域名稱便已足夠。這指的是購買一個可用的網域名稱 (費用約為每年 $10-15 美元),再使用網路主機的名稱伺服器配置網域名稱,然後就可以開始經營業務了。

但企業層級的組織則必須將更多 DNS 相關因素列入考慮。仰賴供應商的 DNS 會產生各種限制。舉例來說,供應商的 DNS 會集中管理,但對於需要處理國際流量的公司而言,地理距離可能會拖慢回應時間。如果您在經營網頁之餘,還發布了需要針對全球客群的查詢/回應進行處理的應用程式,這點就更加重要。實體距離加上集中式 DNS 的問題,將會釀成單點故障 (single point of failure),進而引發長時間逾時 (就網際網路流量而言,僅僅幾秒鐘的延遲便已稱得上是「長時間」了)。企業 DNS 設定所採用的專用網路通常會分布於各個地理位置。這為流量處理創造了多層冗餘和地理效率,即使有伺服器發生問題也不受影響。

安全性則是另一項隱憂,因為未加密的 DNS 通訊可能會招致惡意軟體及其他危險攻擊。企業 DNS 服務通常會採用能夠抵禦分散式阻斷服務 (DDoS) 攻擊的通訊協定,可提供多層次安全防護來減輕攻擊造成的影響,同時確保網域的可存取性。

企業 DNS 使用案例

以下情境有助您進一步瞭解企業 DNS 的應用方式。

智慧流量路由
使用者帶來網際網路流量的過程存在着大量變數。地點、頻率、突發事件或宣傳活動等諸多因素,皆可能導致流量暴增。DNS 流量管理有助於平衡突如其來的流量,因為它會運用智慧系統來根據地點及 IP 前綴引導流量、在硬體之間進行負載平衡,並運用其他類似工具來平衡資源,以確保終端使用者獲得快速且敏捷回應的體驗。 瞭解詳情

高可用性
企業和組織無不希望盡可能延長自家網站的正常運作時間,但在特定情況下 (例如持續查詢資料庫的應用程式) 會將高可用性列為優先要務。DNS 是確保高可用性的要素之一。它會運用硬體網路來實現高可用性,因為硬體網路可以平衡因天災、停電、天氣和其他不可控因素造成的故障。像這樣分布各地的網路有助於實現強大的冗餘層級,確保服務永不中斷。 瞭解詳情

DNS 快取管理
DNS 快取是縮短終端使用者載入/回應時間的有效工具。然而,為確保準確性並防範 DNS 下毒 (DNS poisoning),對 DNS 快取進行有效管理實有其必要性,如此才能確保私人資料免於外流。根據組織需求對 DNS 快取進行微調,則屬於 DNS 宏觀管理的範疇。 瞭解詳情

Oracle DNS:客戶成功案例

Telenor 是一家市值 120 億美元的電信公司,服務範圍涵蓋歐洲北部。該公司仰賴 Oracle Cloud Infrastructured DNS 滿足其企業 DNS 需求。由於使用者及流量來源分布甚廣,企業 DNS 的任一要素均成為攸關 Telenor 業務成敗的關鍵。

做出進一步採用企業 DNS 解決方案的決定時,Telenor 連帶審視了自家目前及未來的關鍵業務推動力。正常運作時間和可靠性是 Telenor 維繫客群的關鍵,而雖然 Telenor 已採用多種不同形式的負載平衡,最終卻仍決定導入更智慧的解決方案,以便將地理位置等因素列入考慮,特別是當他們的資料中心足跡不斷擴大時。

選用企業 DNS 解決方案,代表 Telenor 可以及早規劃可用性、延展性和可管理性。正如 Telenor 系統經理 Hakon Smeplass 所言:「我們單靠自己的力量或許也能做到,但最終還是決定物色一名能夠提供全球 Anycast DNS 網路的合作夥伴。能在同一個系統中完成所有任務,而不必分拆至多個子系統,才是最理想的。」

進一步瞭解 Telenor 的企業 DNS 體驗。

探索 Oracle DNS

分佈全球的 Oracle DNS 服務是 Oracle Cloud Infrastructure 的一部分,可提供企業 DNS 功能。它的好處包括提升 DNS 的效能、彈性和延伸性,讓全球各地的使用者都能在最短時間內連線至客戶的應用程式。

進一步瞭解 Oracle DNS。