Cos'è il DNS?

Il Sistema dei Nomi di Dominio (DNS) è la spina dorsale di Internet, fornendo un meccanismo per risolvere i nomi di dominio in indirizzi IP. Funziona come una rubrica telefonica, dove i nomi (es. www.example.com) corrispondono ai numeri telefonici (es. 192.0.2.1). Il DNS rende Internet facile da usare permettendo agli utenti di accedere a siti web e servizi tramite nomi di dominio facili da ricordare invece di indirizzi IP numerici.

Come Funziona la Risoluzione DNS

La risoluzione DNS comporta la traduzione di un nome di dominio in un indirizzo IP. Quando un utente digita un nome di dominio nel proprio browser, il sistema esegue diversi passaggi per risolvere il nome:

1. Inizio della Query DNS: Il browser inizia una query DNS per il nome di dominio.
2. Risolutore Ricorsivo: La query viene inviata a un risolutore DNS ricorsivo (solitamente fornito dal provider dell'ISP dell'utente o da un provider DNS di terze parti).
3. Server DNS Root: Se il risolutore non ha il record nella cache, interroga uno dei server DNS root.
4. Server TLD (Top-Level Domain): Il server root indirizza il risolutore al server TLD appropriato (es. .com, .org).
5. Server DNS Autorizzativo: Il server TLD indica al risolutore il server DNS autorizzativo che contiene l'indirizzo IP del dominio richiesto.
6. Restituzione dell'Indirizzo IP: Il server DNS autorizzativo restituisce l'indirizzo IP, che il risolutore invia nuovamente al browser per stabilire la connessione.

Fasi della Risoluzione DNS

La risoluzione DNS può essere suddivisa in diverse fasi:

1. Inizio della Query: L'utente richiede un sito web digitando un URL.
2. Ricerca DNS: Il risolutore cerca l'indirizzo IP corrispondente.
3. Restituzione della Risposta: Una volta trovato, l'indirizzo IP viene inviato nuovamente al browser.

Queste fasi introducono potenziali ritardi nella risoluzione DNS. Ogni fase può introdurre latenza, a seconda di fattori come la velocità del server e la distanza nella rete.

Fattori che Influenzano i Tempi di Risoluzione DNS

• Latenza di Rete
  La latenza di rete si riferisce al tempo che impiega un dato a viaggiare tra due punti nella rete. Durante la risoluzione DNS, la latenza può causare ritardi mentre le query viaggiano dal dispositivo dell'utente al server DNS. Questo è particolarmente importante quando i server DNS sono lontani dall'utente o quando la rete è congestionata.

• Prestazioni del Server DNS
  Le prestazioni del risolutore DNS stesso sono fondamentali. I server DNS con alta capacità di elaborazione e tempi di carico bassi possono risolvere le query più velocemente. Server poco ottimizzati o sovraccarichi possono causare tempi di risoluzione più lenti.

• mechanism di Cache
  I tempi di risoluzione DNS sono fortemente influenzati dalla cache. Se un risolutore DNS o un client ha già una query nella cache, può restituire l'indirizzo IP immediatamente senza dover eseguire una ricerca completa. La cache riduce la necessità di interrogare ripetutamente i server DNS autorizzativi e può ridurre notevolmente i tempi di risoluzione.

• Tipi di Record DNS e TTL
  I record DNS hanno un valore di Time to Live (TTL) che determina per quanto tempo devono essere memorizzati nella cache dai risolutori. Il valore TTL può influenzare la frequenza con cui viene effettuata una query DNS, influenzando i tempi di risoluzione. Valori TTL brevi portano a query più frequenti, aumentando i tempi di risoluzione.

Migliorare la Velocità di Risoluzione DNS

• Scegliere il Giusto Risolutore DNS
  Le prestazioni del risolutore DNS giocano un ruolo significativo nei tempi di risoluzione. I risolutori DNS sono generalmente forniti dagli ISP, ma ci sono alternative più veloci disponibili, come:
  • Google Public DNS (8.8.8.8)
  • Cloudflare DNS (1.1.1.1)
  • OpenDNS (208.67.222.222)

Passare a un risolutore DNS più veloce e affidabile può ridurre i tempi di risoluzione e migliorare l'esperienza complessiva di navigazione.

• Caching DNS
  Il caching DNS consente ai risolutori di memorizzare temporaneamente i record degli indirizzi IP per evitare ricerche ripetitive. Memorizzando nella cache i record DNS, le richieste successive per lo stesso dominio possono essere risolte quasi istantaneamente.

  • Cache lato client: I browser e i sistemi operativi memorizzano le risposte DNS nella cache. Ridurre il TTL per questi record memorizzati nella cache può aiutare a evitare ricerche inutili.
  • Cache del risolutore ricorsivo: Molti risolutori ricorsivi memorizzano i record per un periodo più lungo, riducendo la necessità di interrogare ripetutamente i server DNS autorizzativi.

• Prefetching DNS
  Il DNS prefetching è una tecnica che consente ai browser di risolvere i nomi di dominio in anticipo, prima che l'utente faccia clic su un link. Risolvendo in anticipo i record DNS per i collegamenti su una pagina web, il browser può evitare ritardi nella risoluzione DNS quando un utente fa clic su un link.

• Load Balancing dei Server DNS
  Per garantire alta disponibilità e ridurre i tempi di risoluzione, è essenziale distribuire le query DNS tra più server utilizzando il bilanciamento del carico DNS. Questo approccio assicura che nessun server sia sovraccaricato e che le richieste possano essere risolte rapidamente.

Ottimizzazione dell'Infrastruttura DNS

• Uso delle Reti Anycast
  Anycast è una tecnica di routing che consente alle query DNS di essere indirizzate al server più vicino disponibile in una rete. Distribuendo i server DNS in più località geografiche, Anycast riduce la distanza fisica tra client e server, riducendo la latenza e migliorando i tempi di risoluzione.

• Implementazione di DNS over HTTPS (DoH) e DNS over TLS (DoT)
  DNS over HTTPS (DoH) e DNS over TLS (DoT) sono protocolli che crittografano le query DNS per migliorare la privacy e la sicurezza. Sebbene il loro scopo principale non sia migliorare la velocità, possono ridurre gli attacchi di dirottamento DNS e migliorare la connessione del risolutore, che in alcuni casi potrebbe portare a risposte DNS più affidabili e veloci.

• Ottimizzazione del Server DNS
  La regolazione delle configurazioni del server DNS può aiutare a ottimizzare i tempi di risoluzione. Parametri chiave da considerare:

  • Dimensione della Cache e Configurazione TTL: Aumentare la dimensione della cache e regolare i valori TTL per i record può migliorare i tempi di risoluzione.
  • Impostazioni di Timeout delle Query: Ridurre i timeout delle query può aiutare il server a risolvere le query DNS più rapidamente.