Bạn có bao giờ thắc mắc làm thế nào chúng ta có thể truy cập các trang web bằng các tên miền dễ nhớ thay vì những dãy số IP khó nhớ? Bí mật nằm ở một hệ thống quan trọng gọi là DNS. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu DNS là gì, các thức hoạt động và những kiến thức khác cần biết về DNS.
DNS là gì?
DNS (Domain Name System) là một hệ thống phân cấp và phân tán dùng để xác định các máy tính, dịch vụ và các tài nguyên khác có thể truy cập qua Internet hoặc các mạng IP khác. Nó chuyển đổi các tên miền dễ nhớ (như www.example.com) thành các địa chỉ IP mà máy tính sử dụng để xác định nhau trên mạng.
Khi người dùng nhập một địa chỉ web vào trình duyệt, DNS sẽ thực hiện việc ánh xạ tên miền đó đến địa chỉ IP tương ứng, giúp trình duyệt tìm và tải nội dung web. Nói cách khác, DNS hoạt động như một “cuốn sổ điện thoại” của Internet, cho phép người dùng truy cập các trang web mà không cần phải nhớ các chuỗi số dài.

Các chức năng chính của DNS bao gồm:
- Chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP: DNS dịch các tên miền dễ đọc thành các địa chỉ IP số mà máy tính sử dụng để giao tiếp với nhau. Điều này giúp người dùng truy cập các trang web mà không cần nhớ địa chỉ IP phức tạp.
- Cung cấp cơ sở dữ liệu phân tán và dịch vụ tra cứu: DNS duy trì một cơ sở dữ liệu phân tán lưu trữ các ánh xạ tên miền sang địa chỉ IP. Nó cung cấp dịch vụ tra cứu cho phép người dùng tìm kiếm địa chỉ IP tương ứng với tên miền.
- Quản lý phân cấp không gian tên miền: DNS cho phép quản lý phân cấp không gian tên miền, với mỗi vùng (zone) có thể được quản lý độc lập bởi các tổ chức khác nhau. Điều này giúp phân phối trách nhiệm trong việc gán tên miền và ánh xạ chúng đến địa chỉ IP.
- Cung cấp khả năng cân bằng tải và chịu lỗi: DNS có thể phân phối lưu lượng truy cập đến nhiều máy chủ khác nhau, cải thiện hiệu suất và độ tin cậy. Nếu một máy chủ không khả dụng, DNS có thể trả về địa chỉ IP của máy chủ thay thế.
- Bộ nhớ cache để cải thiện hiệu suất: Các máy chủ DNS lưu trữ các truy vấn đã được giải quyết trước đó để cải thiện hiệu suất và giảm lưu lượng mạng. Khi một yêu cầu được gửi đến, máy chủ DNS đầu tiên kiểm tra bộ nhớ cache của nó để tìm câu trả lời.
- Hỗ trợ chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6: DNS đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi từ IPv4 sang IPv6, cho phép ánh xạ tên miền đến các địa chỉ IPv6.
Cách thức hoạt động của DNS
DNS (Domain Name System) là một hệ thống phân giải tên miền, hoạt động như một “danh bạ” của internet. Chức năng chính của DNS là chuyển đổi các tên miền dễ nhớ (như google.com) thành địa chỉ IP (Internet Protocol) mà máy tính sử dụng để xác định vị trí các tài nguyên trên internet. Sau đây là cách thức hoạt động của DNS:

- Người dùng nhập tên miền: Khi người dùng nhập một tên miền (ví dụ:
google.com
) vào trình duyệt web, trình duyệt sẽ gửi một yêu cầu đến hệ thống DNS để tìm ra địa chỉ IP tương ứng với tên miền đó. - Truy vấn DNS Resolver: Trình duyệt sẽ gửi truy vấn đến DNS Resolver, còn được gọi là DNS Recursive Resolver. Đây là máy chủ đầu tiên chịu trách nhiệm tìm kiếm địa chỉ IP liên kết với tên miền.
- Truy vấn máy chủ gốc (Root Name Server): Nếu DNS Resolver không có câu trả lời trong bộ nhớ đệm (cache), nó sẽ gửi truy vấn tới một trong các máy chủ gốc. Máy chủ gốc sẽ trả về địa chỉ của máy chủ DNS cấp cao hơn (Top-Level Domain, TLD) phụ trách tên miền như .com, .org.
- Truy vấn máy chủ TLD: DNS Resolver sau đó gửi truy vấn đến máy chủ TLD, chẳng hạn như máy chủ TLD cho .com. Máy chủ TLD sẽ trả về địa chỉ của máy chủ DNS có thẩm quyền (Authoritative Name Server) phụ trách tên miền cụ thể, ví dụ như
google.com
. - Truy vấn máy chủ có thẩm quyền: Cuối cùng, DNS Resolver sẽ gửi truy vấn đến máy chủ DNS có thẩm quyền của tên miền đó. Máy chủ này có thể trả về địa chỉ IP chính xác liên kết với tên miền mà người dùng đã nhập.
- Trả lại địa chỉ IP: DNS Resolver nhận được địa chỉ IP từ máy chủ có thẩm quyền và trả về địa chỉ IP đó cho trình duyệt của người dùng.
- Kết nối đến máy chủ đích: Trình duyệt sau đó sử dụng địa chỉ IP này để kết nối tới máy chủ đích và hiển thị nội dung của trang web cho người dùng.
DNS hoạt động một cách minh bạch và tự động trong nền để giúp người dùng dễ dàng truy cập các trang web mà không cần nhớ đến các địa chỉ IP phức tạp.
Các thành phần chính của DNS
Hệ thống Domain Name System (DNS) là một cấu trúc phức tạp bao gồm nhiều thành phần quan trọng, mỗi thành phần có vai trò và chức năng riêng trong việc chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Dưới đây là các thành phần chính của DNS với mô tả chi tiết hơn về chức năng và cách thức hoạt động của chúng:
DNS Client
DNS Client là phần mềm hoặc ứng dụng chạy trên thiết bị của người dùng, chẳng hạn như máy tính, điện thoại thông minh, hoặc các thiết bị IoT. Khi người dùng nhập một tên miền vào trình duyệt, DNS Client sẽ gửi yêu cầu phân giải đến máy chủ DNS. Nó có thể là một stub resolver, gửi yêu cầu đến một DNS resolver để tìm kiếm địa chỉ IP tương ứng với tên miền mà người dùng đã nhập.
DNS Resolver
DNS Resolver là thành phần chịu trách nhiệm nhận yêu cầu từ DNS Client và tìm kiếm địa chỉ IP tương ứng. Nó hoạt động như một trung gian giữa DNS Client và các máy chủ DNS khác.
Các loại DNS Resolver
- Stub Resolver: Là loại resolver đơn giản, thường có trên thiết bị khách. Nó chỉ có khả năng gửi yêu cầu đến các resolver đệ quy mà không tự thực hiện bất kỳ truy vấn nào.
- Recursive Resolver: Là loại resolver phổ biến hơn, thực hiện các truy vấn đến các máy chủ DNS khác để tìm kiếm địa chỉ IP. Nó có khả năng lưu trữ các phản hồi trong bộ nhớ cache để tăng tốc độ cho các truy vấn tiếp theo. Recursive Resolver thường được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) hoặc các dịch vụ DNS công cộng như Google DNS và Cloudflare DNS.
Root DNS Servers
Root DNS Servers là máy chủ cấp cao nhất trong cấu trúc DNS và có vai trò rất quan trọng trong việc định hướng các truy vấn DNS. Khi một DNS Resolver không thể tìm thấy thông tin trong bộ nhớ cache của nó, nó sẽ gửi yêu cầu đến một Root DNS Server. Root DNS Server sẽ cung cấp thông tin về các máy chủ DNS có thẩm quyền cho các tên miền cấp cao hơn (Top-Level Domains – TLDs) như .com, .org, .net, v.v. Hiện nay, có 13 nhóm Root DNS Server, nhưng mỗi nhóm có nhiều bản sao để đảm bảo tính sẵn sàng và độ tin cậy.
Top-Level Domain (TLD) DNS Servers
TLD DNS Servers quản lý các bản ghi DNS cho các tên miền cấp cao, chẳng hạn như .com, .org, .vn, v.v. Sau khi nhận được thông tin từ Root DNS Server, DNS Resolver sẽ truy vấn đến TLD DNS Server tương ứng với phần mở rộng của tên miền (ví dụ: .com) để tìm kiếm máy chủ có thẩm quyền cho tên miền cụ thể. TLD DNS Server sẽ cung cấp thông tin về máy chủ Authoritative DNS Server cho tên miền đó.
Authoritative DNS Servers
Authoritative DNS Servers là máy chủ lưu trữ thông tin chính xác về tên miền và địa chỉ IP của nó.
Các loại Authoritative DNS Servers:
- Primary (Master) Server: Là máy chủ chính lưu giữ bản sao gốc của các bản ghi DNS cho một tên miền. Quản trị viên có thể thêm, sửa đổi hoặc xóa các bản ghi trên máy chủ này.
- Secondary (Slave) Server: Là máy chủ sao chép các bản ghi từ Primary Server để cung cấp tính dự phòng. Nếu Primary Server không khả dụng, Secondary Server có thể tiếp tục phục vụ các truy vấn DNS.
- Caching Only Server: Là máy chủ chỉ lưu trữ các phản hồi DNS trong bộ nhớ cache mà không có bản ghi chính thức. Nó không quản lý bất kỳ tên miền nào nhưng có thể đáp ứng nhanh chóng các truy vấn từ cache.
DNS Records
DNS Records là các mục dữ liệu được lưu trữ trên các máy chủ DNS có thẩm quyền, chứa thông tin cần thiết để phân giải tên miền.
Các loại bản ghi phổ biến:
- A Record: Chỉ định địa chỉ IPv4 cho tên miền. Ví dụ, bản ghi A cho www.example.com có thể trỏ đến địa chỉ IP 192.0.2.1.
- AAAA Record: Chỉ định địa chỉ IPv6 cho tên miền. Điều này ngày càng trở nên quan trọng khi IPv4 trở nên khan hiếm.
- CNAME Record: Cho phép một tên miền trỏ đến một tên miền khác. Ví dụ, www.example.com có thể là một alias cho example.com.
- MX Record: Xác định máy chủ email cho tên miền, cho phép gửi và nhận email. Bản ghi MX chứa thông tin về máy chủ xử lý email và độ ưu tiên của nó.
- NS Record: Chỉ định máy chủ DNS có thẩm quyền cho tên miền, cho phép xác định máy chủ nào sẽ chịu trách nhiệm cho việc phân giải tên miền đó.
DNS Zone
DNS Zone là một phần của không gian tên DNS được quản lý bởi một tổ chức hoặc cá nhân. Mỗi zone chứa các bản ghi DNS cho một tên miền và các tên miền con của nó. Quản trị viên có thể quản lý các bản ghi trong zone để đảm bảo rằng các truy vấn DNS được xử lý chính xác. Ví dụ, một zone có thể bao gồm các bản ghi cho example.com, www.example.com, và mail.example.com.
TTL (Time-to-Live)
TTL là giá trị liên quan đến các bản ghi DNS, xác định thời gian mà các resolver có thể lưu trữ thông tin bản ghi trước khi yêu cầu cập nhật từ các máy chủ có thẩm quyền.
TTL được tính bằng giây và giúp kiểm soát độ mới của thông tin DNS. Nếu TTL của một bản ghi là 3600 giây, điều này có nghĩa là resolver có thể lưu trữ thông tin trong một giờ trước khi phải kiểm tra lại với máy chủ có thẩm quyền. TTL quá dài có thể dẫn đến việc thông tin cũ được sử dụng lâu hơn, trong khi TTL quá ngắn có thể làm tăng số lượng truy vấn đến máy chủ DNS, dẫn đến tải cao hơn.
Các loại bản ghi DNS phổ biến
Các loại bản ghi DNS phổ biến bao gồm nhiều loại khác nhau, mỗi loại phục vụ một mục đích cụ thể trong việc quản lý và định tuyến lưu lượng truy cập Internet. Dưới đây là các loại bản ghi DNS chính:

- A Record (Address Record): Kết nối một tên miền với địa chỉ IPv4. Đây là loại bản ghi cơ bản nhất, cho phép người dùng truy cập vào website thông qua tên miền.
- AAAA Record (IPv6 Address Record): Tương tự như A Record, nhưng dùng để kết nối tên miền với địa chỉ IPv6. Điều này quan trọng khi các địa chỉ IPv4 trở nên khan hiếm.
- CNAME Record (Canonical Name Record): Cho phép tạo một bí danh cho tên miền khác. Ví dụ, www.example.com có thể là một CNAME của example.com, giúp chuyển hướng lưu lượng truy cập đến địa chỉ IP của tên miền chính.
- MX Record (Mail Exchange Record): Chỉ định máy chủ email mà các email sẽ được gửi đến cho tên miền đó. Một tên miền có thể có nhiều MX Record với các mức độ ưu tiên khác nhau để đảm bảo việc gửi email không bị gián đoạn.
- NS Record (Name Server Record): Xác định máy chủ DNS nào có thẩm quyền cho tên miền đó. NS Record thường được sử dụng để chỉ định các máy chủ DNS phụ trách quản lý các bản ghi cho một tên miền cụ thể.
- SOA Record (Start of Authority): Cung cấp thông tin về vùng DNS, bao gồm tên máy chủ chính, địa chỉ email của người quản lý, và các thông tin khác như số serial, thời gian làm mới, và thời gian hết hạn.
- PTR Record (Pointer Record): Thường được sử dụng để thực hiện phân giải ngược, cho phép tìm địa chỉ tên miền từ địa chỉ IP. Điều này có ích trong việc xác thực máy chủ gửi email.
- SRV Record (Service Record): Chỉ định máy chủ cho một dịch vụ cụ thể, chẳng hạn như dịch vụ VoIP hoặc dịch vụ chat, cho phép các ứng dụng biết được địa chỉ và cổng của dịch vụ đó.
- TXT Record (Text Record): Cho phép lưu trữ thông tin văn bản cho tên miền, thường được sử dụng để xác thực tên miền và cấu hình các dịch vụ như SPF (Sender Policy Framework) cho email.
Mỗi loại bản ghi DNS có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo rằng các dịch vụ mạng hoạt động hiệu quả và chính xác, từ việc truy cập website cho đến gửi nhận email.
Các loại DNS Server
Máy chủ tên gốc (Root Name Server)
Máy chủ tên gốc DNS là một tập hợp các máy chủ toàn cầu chịu trách nhiệm phân giải tên miền trong hệ thống Internet. Các máy chủ này được quản lý bởi những tổ chức quốc tế như ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) và Verisign.
Máy chủ tên gốc cung cấp danh sách các tên miền cấp cao nhất, bao gồm các tên miền phổ biến như .com, .org, .net, cùng với các tên miền quốc gia như .us, .uk, .fr, v.v. Tuy nhiên, máy chủ gốc không lưu trữ thông tin về các tên miền cụ thể; thay vào đó, chúng chỉ cung cấp thông tin về các máy chủ DNS cấp cao hơn để tiếp tục quá trình phân giải tên miền.
Khi một trình duyệt hoặc ứng dụng yêu cầu truy cập một tên miền, DNS resolver (phần mềm phân giải tên miền) sẽ gửi yêu cầu đến một trong các máy chủ gốc để xác định máy chủ DNS cấp cao hơn cho tên miền đó. Quá trình này tiếp tục cho đến khi tìm thấy máy chủ DNS có thông tin cụ thể và trả về địa chỉ IP tương ứng.
Máy chủ tên cục bộ (Local Name Server)
Máy chủ tên cục bộ là một máy chủ DNS được thiết lập trong mạng nội bộ của tổ chức hoặc doanh nghiệp, nhằm hỗ trợ quản lý và phân giải tên miền một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Máy chủ này hoạt động bằng cách lưu trữ các bản ghi DNS cho các tên miền thường xuyên được sử dụng trong mạng nội bộ, từ đó giúp giảm thời gian phản hồi và cải thiện khả năng truy cập tài nguyên mạng. Việc sử dụng máy chủ tên cục bộ giúp tăng cường hiệu suất và tính sẵn sàng của các dịch vụ trực tuyến trong tổ chức.
Máy chủ tên cấp cao (Top-Level Domain Server)
Máy chủ tên cấp cao (TLD Server) là loại máy chủ DNS chịu trách nhiệm cho các tên miền cấp cao nhất trong hệ thống phân giải tên miền. Khi một yêu cầu được gửi đến máy chủ gốc, nó sẽ chuyển tiếp yêu cầu đến máy chủ TLD tương ứng, nơi chứa thông tin về các tên miền cụ thể trong khu vực đó.
Máy chủ TLD có thể bao gồm các loại như tên miền chung (gTLD) như .com, .net, và các tên miền mã quốc gia (ccTLD) như .uk, .fr. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc xác định máy chủ tên có thẩm quyền cho từng tên miền cụ thể.
Máy chủ tên có thẩm quyền (Authoritative Name Server)
Máy chủ tên có thẩm quyền là máy chủ cuối cùng trong chuỗi phân giải DNS, nơi chứa thông tin chi tiết về các tên miền cụ thể. Khi một tên miền được đăng ký, thông tin về tên miền đó sẽ được lưu trữ tại máy chủ có thẩm quyền.
Máy chủ này có khả năng trả lời các yêu cầu về địa chỉ IP của tên miền và lưu trữ các bản ghi DNS như A, AAAA, MX, và TXT. Khi nhận được yêu cầu từ máy chủ phân giải, máy chủ có thẩm quyền sẽ cung cấp thông tin cần thiết và có thể lưu trữ thông tin này để sử dụng cho các yêu cầu trong tương lai.
Tại sao DNS dễ bị tấn công?
DNS (Domain Name System) là một phần quan trọng của hạ tầng Internet, giúp chuyển đổi các tên miền dễ nhớ thành địa chỉ IP mà máy tính sử dụng để truy cập các tài nguyên trực tuyến. Tuy nhiên, DNS cũng là một mục tiêu hấp dẫn cho các cuộc tấn công mạng do một số lý do chính sau đây:
Nguyên nhân khiến DNS dễ bị tấn công
- Cấu trúc phân cấp và tính mở: DNS hoạt động theo một cấu trúc phân cấp, cho phép bất kỳ ai cũng có thể thiết lập một máy chủ DNS. Điều này tạo ra nhiều điểm yếu mà kẻ tấn công có thể khai thác, đặc biệt là khi không có biện pháp bảo mật thích hợp.
- Thiếu mã hóa: Giao thức DNS truyền tải thông tin mà không được mã hóa, khiến cho dữ liệu dễ bị nghe lén hoặc giả mạo. Kẻ tấn công có thể dễ dàng chèn các bản ghi DNS giả mạo vào lưu lượng truy cập, dẫn đến việc người dùng bị chuyển hướng đến các trang web độc hại (DNS Spoofing) hoặc bị tấn công Man-in-the-Middle.
- Lỗ hổng trong phần mềm: Nhiều máy chủ DNS sử dụng phần mềm có thể có lỗ hổng bảo mật. Kẻ tấn công có thể khai thác những lỗ hổng này để xâm nhập vào hệ thống, làm thay đổi các bản ghi DNS hoặc thậm chí kiểm soát hoàn toàn máy chủ DNS.
- Tấn công từ chối dịch vụ (DDoS): Các cuộc tấn công DDoS có thể nhằm vào máy chủ DNS, làm cho chúng không thể phục vụ các yêu cầu hợp lệ. Điều này có thể dẫn đến việc người dùng không thể truy cập vào các trang web mà họ muốn.
- Sử dụng kỹ thuật tấn công tinh vi: Các kẻ tấn công có thể sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau như Fast Flux DNS để làm rối loạn thông tin DNS, hoặc tấn công NXDOMAIN để làm ngập máy chủ DNS bằng các yêu cầu không hợp lệ.
Rò rỉ DNS
Rò rỉ DNS là gì?
Rò rỉ DNS hay DNS leak là một lỗ hổng bảo mật cho phép các yêu cầu DNS được tiết lộ cho các máy chủ DNS của nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP), mặc dù người dùng đang sử dụng dịch vụ VPN để cố gắng che giấu chúng. Điều này xảy ra khi các yêu cầu DNS của người dùng di chuyển ra ngoài đường hầm VPN được mã hóa và trở nên khả dụng cho ISP.
Kết quả là, tất cả hoạt động duyệt web của người dùng, bao gồm địa chỉ IP, vị trí và các tìm kiếm trên web, đều đi qua ISP giống như khi họ không sử dụng VPN. Điều này trái ngược với mục đích sử dụng VPN để giữ cho hoạt động duyệt web riêng tư.

Nguyên nhân gây ra rò rỉ DNS
Có một số tình huống có thể dẫn đến việc xảy ra rò rỉ DNS:
- Cấu hình mạng không chính xác
- Phần mềm VPN hoặc proxy bị lỗi
- Kết nối VPN được cấu hình thủ công
- Bị tấn công, với kẻ xâm nhập độc hại kiểm soát router
- Cấu hình thủ công các thiết lập DNS để không sử dụng máy chủ DNS của VPN
Tác động của DNS Leak
DNS leak có thể rất nghiêm trọng vì chúng tiết lộ thông tin cá nhân của người dùng, chẳng hạn như hoạt động duyệt web, địa chỉ IP và vị trí, cho ISP, các tổ chức bên thứ ba và các tác nhân độc hại đang theo dõi hoạt động mạng.
Thông tin này có thể được sử dụng cho quảng cáo nhắm mục tiêu, theo dõi hành vi trực tuyến, hoặc thậm chí thực hiện các cuộc tấn công. DNS leak làm tăng nguy cơ xâm phạm quyền riêng tư trực tuyến bằng cách cung cấp cái nhìn rõ ràng về những gì người dùng làm trên mạng.
Phát hiện và ngăn chặn rò rỉ DNS
Người dùng có thể kiểm tra xem có bị DNS leak hay không bằng cách thử nghiệm kết nối VPN của họ bằng các công cụ trực tuyến như dnsleaktest.com. Những bài kiểm tra này cho thấy máy chủ DNS mà người dùng đang kết nối và cung cấp thông tin về phiên duyệt web của họ.
Để ngăn chặn DNS leak:
- Cấu hình VPN chỉ kết nối với các máy chủ DNS của riêng nó
- Xóa bộ nhớ cache DNS để giải quyết xung đột với thông tin DNS lỗi thời hoặc không chính xác
- Cập nhật firmware của router để sửa các thiết lập DNS không chính xác
- Sử dụng dịch vụ VPN đáng tin cậy mã hóa tất cả các yêu cầu DNS và định tuyến chúng qua một đường hầm an toàn
Bằng cách hiểu về DNS leak và thực hiện các biện pháp chủ động để ngăn chặn chúng, người dùng có thể bảo vệ tốt hơn quyền riêng tư và an ninh trực tuyến của mình khi sử dụng VPN.
Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về DNS, từ khái niệm cơ bản đến cách thức hoạt động và những kiến thức liên quan khác. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc ý kiến đóng góp nào, xin đừng ngần ngại để lại bình luận phía bên dưới.
InterData.vn mang đến các giải pháp máy chủ chất lượng cao như: thuê Server, thuê Cloud Server, thuê VPS và thuê Hosting. Với hạ tầng phần cứng mới nhất sử dụng bộ vi xử lý AMD EPYC Gen3 cùng NVMe U.2, đảm bảo hiệu suất vượt trội và tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh chóng. Khách hàng sẽ được trải nghiệm dịch vụ ổn định với uptime lên đến 99.99% và hỗ trợ kỹ thuật 24/7/365.
Nếu bạn cần tư vấn dịch vụ hoặc hỗ trợ kỹ thuật, hãy liên hệ với InterData tại:
InterData
- Website: Interdata.vn
- Hotline 24/24: 1900-636822
- Email: [email protected]
- VPĐD: 240 Nguyễn Đình Chính, P.11. Q. Phú Nhuận, TP. Hồ Chí Minh
- VPGD: Số 211 Đường số 5, KĐT Lakeview City, P. An Phú, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh