DNS คืออะไร? Domain Name System ทำงานอย่างไร

DNS คืออะไร?

DNS หรือ Domain Name System คือระบบตั้งชื่อแบบกระจายทั่วโลกของอินเทอร์เน็ต ทำหน้าที่แปลงชื่อโดเมนที่มนุษย์อ่านได้ให้เป็น IP address

ถ้าไม่มี DNS เราจะต้องจำ address อย่าง 142.250.80.46 แทนที่จะพิมพ์ชื่ออย่าง google.com

DNS ถูกสร้างโดย Paul Mockapetris ในทศวรรษ 1980 และกำหนดใน RFC 1034 และ RFC 1035 เพื่อแทนระบบ HOSTS.TXT เดิมที่ขยายตามอินเทอร์เน็ตไม่ไหว

ทำไมต้องมี DNS

DNS มีอยู่เพราะมนุษย์จำชื่อได้ดีกว่าตัวเลข แต่ network ใช้ตัวเลขในการส่งข้อมูล DNS จึงช่วยเรื่องเหล่านี้:

• ชื่อที่เป็นมิตรกับมนุษย์ - พิมพ์ github.com แทน IP address
• Indirection - โดเมนสามารถชี้ไป server ใหม่ได้โดยไม่ต้องแก้ทุกลิงก์หรือ bookmark
• Load balancing - ชื่อเดียวสามารถ resolve เป็นหลาย IP address เพื่อกระจาย traffic
• Email routing - MX records บอก mail server ว่าต้องส่งอีเมลของโดเมนไปที่ไหน
• Domain verification - TXT records ใช้ยืนยัน ownership สำหรับบริการต่าง ๆ certificates, SPF, DKIM และ DMARC

DNS Resolution ทำงานอย่างไร

เมื่อเบราว์เซอร์ต้องการ IP address, recursive resolver จะเดินตามลำดับชั้น DNS ให้แทนคุณ

You type: www.example.com

1. Browser cache
   If the answer is cached and not expired, use it.

2. Operating system cache
   The OS checks its DNS cache and hosts file.

3. Recursive resolver
   Your ISP resolver or a public resolver checks its cache.

4. Root name server
   Resolver asks: where are the .com servers?

5. TLD name server
   Resolver asks .com: where are example.com's nameservers?

6. Authoritative name server
   Resolver asks example.com's nameserver: what is www.example.com?

7. Answer
   Resolver caches the result and returns the IP address to your device.

ลำดับชั้นของ DNS

DNS ถูกจัดเป็นต้นไม้กลับหัว และอ่านชื่อโดเมนจากขวาไปซ้ายตามลำดับชั้น

                    . (root)
                    |
           ---------------------
          .com       .org      .net       top-level domains
           |          |         |
       example    wikipedia   cloud      second-level domains
           |          |         |
         www         en        api       subdomains

Full domain: www.example.com.
The final dot represents the DNS root.

ประเภท DNS Records

DNS เก็บ record หลายชนิดตามงานที่ต่างกัน:

A      example.com.       93.184.216.34
AAAA   example.com.       2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946
CNAME  www.example.com.   example.com.
MX     example.com.       10 mail.example.com.
TXT    example.com.       "v=spf1 include:_spf.example.com ~all"
NS     example.com.       ns1.example.com.

DNS Caching และ TTL

DNS answers ถูก cache เพื่อให้ lookup เร็วขึ้น ระยะเวลาที่ cache เก็บไว้ควบคุมด้วย TTL หรือ Time To Live หน่วยเป็นวินาที

• TTL สั้น เช่น 300 วินาที ช่วยให้การเปลี่ยนแปลงมีผลเร็ว
• TTL ยาว เช่น 3600 หรือ 86400 วินาที ลด DNS traffic และเพิ่มความเร็ว
• ก่อน migration ควรลด TTL ล่วงหน้า 24-48 ชั่วโมง แล้วเพิ่มกลับเมื่อระบบนิ่งแล้ว

DNS Propagation

DNS propagation คือเวลาที่ต้องรอให้คำตอบเก่าที่ถูก cache อยู่ตาม resolver ทั่วโลกหมดอายุ

ความปลอดภัยของ DNS

DNS แบบดั้งเดิมไม่ได้ออกแบบโดยคำนึงถึง privacy หรือ authentication เทคโนโลยีสมัยใหม่จึงช่วยแก้ปัญหาคนละส่วน:

Without DNSSEC:
  Resolver asks: What is example.com?
  Attacker replies: It is 6.6.6.6
  Resolver has no built-in way to verify the answer.

With DNSSEC:
  Resolver checks cryptographic signatures.
  Fake answers fail validation and are rejected.

การป้องกันที่ดีที่สุดคือใช้ DNSSEC เพื่อความถูกต้องของ records และใช้ DoH หรือ DoT เพื่อ privacy ระหว่างส่งข้อมูล

Public DNS Resolvers

คุณสามารถใช้ public resolver แทน resolver เริ่มต้นของ ISP ได้ ตัวเลือกที่พบบ่อยคือ:

การแก้ปัญหา DNS

ปัญหา DNS อาจทำให้ server ที่ยังทำงานอยู่ดูเหมือนล่ม สาเหตุที่พบบ่อยได้แก่:

คำสั่ง DNS ที่มีประโยชน์

คำสั่งเหล่านี้มีประโยชน์สำหรับ debug DNS จาก terminal:

# nslookup
nslookup example.com
nslookup -type=MX example.com
nslookup example.com 8.8.8.8

# dig
dig example.com A
dig example.com MX
dig @8.8.8.8 example.com
dig +trace example.com
dig +short example.com

# Flush DNS cache on Windows
ipconfig /flushdns