DNS-Stammserver

Was ist ein DNS-Stammserver?

Die Verwaltung des Domain Name Systems (DNS) ist als Hierarchie mit unterschiedlichen verwalteten Bereichen oder „Zonen“ strukturiert, wobei die Stammzone ganz oben in dieser Hierarchie ist. Stammserver sind DNS-Nameserver, die in der Stammzone laufen. Diese Server können Abfragen für Datensätze, die innerhalb der Stammzone gespeichert oder im Cache zwischengespeichert werden, direkt beantworten, und sie können auch andere Anfragen an den zutreffenden Top-Level-Domain-(TLD)-Server verweisen. Bei den TLD-Servern handelt es sich um die Servergruppe, die sich eine Stufe unter den Stammservern in der DNS-Hierarchie befinden, und sie sind fester Bestandteil bei der Auflösung von DNS-Abfragen.

Wenn ein Benutzer während einer nicht zwischengespeicherten DNS-Abfrage eine Webadresse in seinen Browser eingibt, wird dadurch eine DNS-Suche ausgelöst, und alle DNS-Suchen beginnen in der Stammzone. Nach der Stammzone durchläuft die Suche die Hierarchie des DNS-Systems von oben nach unten, gelangt zuerst zu den TLD-Servern, dann zu den Servern für spezifische Domains (und möglicherweise Subdomains) und schließlich zu dem autoritativen Nameserver für die korrekte Domain, der die numerische IP-Adresse der gesuchten Website enthält. Diese IP-Adresse wird dann zum Client zurückgegeben. Interessanterweise kann dieser Vorgang trotz der Anzahl der erforderlichen Schritte sehr schnell vonstatten gehen.

Stammserver sind ein wesentlicher Bestandteil der Infrastruktur des Internets. Webbrowser und viele andere Internettools würden ohne sie nicht funktionieren. Es gibt 13 unterschiedliche IP-Adressen für die DNS-Stammzone, und Hunderte redundante Stammserver existieren rund um den Globus, um Anfragen an die Stammzone zu handhaben.

Warum gibt es nur 13 DNS-Stammserver-Adressen?

Es ist ein verbreiteter Irrglaube, dass es nur 13 Stammserver auf der Welt gibt. In Wirklichkeit gibt es viel mehr, jedoch werden nur 13-IP-Adressen verwendet, um die unterschiedlichen Stammserver-Netzwerke abzufragen. Aufgrund von Einschränkungen in der DNS-Originalarchitektur sind maximal 13 Serveradressen in der Stammzone erforderlich. In den frühen Tagen des Internets gab es nur einen Server für jede der 13 IP-Adressen, von denen sich die meisten in den Vereinigten Staaten befanden.

Heute hat jede der 13 IP-Adressen mehrere Server, die Anycast Routing einsetzen, um Anfragen auf der Grundlage von Last und Nähe zu verteilen. Zurzeit gibt es über 600 verschiedene DNS-Stammserver, die über jeden bewohnten Kontinent der Erde verteilt sind.

Wer betreibt DNS-Root-Server?

Die Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) betreibt Server für eine der 13 IP-Adressen in der Stammzone und überträgt den Betrieb der anderen 12 IP-Adressen an unterschiedliche Organisationen, zu denen die NASA, die University of Maryland sowie Verisign gehören, wobei es sich um die einzige Organisation handelt, die zwei der Stamm-IP-Adressen betreibt. Cloudflare ist daran beteiligt, DNS-Anycast-Dienste für einen der Stammserver zu liefern, der als F-Root bekannt ist. Cloudflare stellt unter Vertrag mit dem ISC (dem Betreiber von F-Root) zusätzliche Instanzen von F-Root bereit. Erfahren Sie mehr darüber, wie Cloudflare F-Root unterstützt.

Wie finden Resolver DNS-Stammserver?

Da die DNS-Stammzone ganz oben in der DNS-Hierarchie steht, können rekursive Resolver nicht per DNS-Suche zu ihnen finden. Aus diesem Grund ist in der Software jedes DNS-Resolvers eine Liste der 13 IP-Stammserver-Adressen integriert. Jedes Mal, wenn eine DNS-Suche eingeleitet wird, erfolgt die erste Kommunikation des Recursors mit einer dieser 13 IP-Adressen.

Was passiert, wenn ein DNS-Stammserver nicht verfügbar ist?

Dank der Verwendung von Anycast-Routing und großer Redundanz sind die Stammserver äußerst zuverlässig. In seltenen Fällen kann es jedoch vorkommen, dass ein Stammserver seine IP-Adresse aktualisieren muss. Rekursive Resolver können dann weiterhin die anderen 12 IP-Adressen in der Stammzone für DNS-Suchen verwenden, bis ihre Software mit den korrekten Adressen aller 13 Server aktualisiert ist. Da die Resolver es so lange versuchen, bis sie einen funktionierenden Root-Server erreichen, erfolgt keine Störung des normalen Internetbetriebs, wenn ein Root-Server ausfällt. Erfahren Sie mehr darüber, wie Cloudflare-DNS Anycast-Routing einsetzt, um die Zuverlässigkeit zu verbessern.