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DNS - Zuordnung von Domainnamen in IP-Adressen

DNS ist in Zusammenhang mit Webhosting die Abkürzung für Domain Name System.

Die Vernetzung der Computer im Internet untereinander, ist mit dem IP, dem Internet Protocol realisiert. Damit das Netz fehlerfrei funktionieren kann, müssen alle Geräte in diesem Netz eine eindeutige Adresse zugewiesen bekommen. Im Internet Protocol ist diese Adresse als Gruppe einer Folge von Zahlen standardisiert. Diese Nummer nennt man demzufolge auch IP-Adresse.

Die IP-Adresse besteht aus einem Satz Nummern und ist recht leseunfreundlich, schwer zu merken und in der menschlichen Sprache schwer weiterzukommunizieren. Daher wurde das Domain Name System (DNS) entwickelt, um Computer mit einem leichter zu merkenden Namen, also einer Zeichen ansprechen zu können.

Wenn man vom Domain Name System spricht, meint man die Gesamtheit der Organisation, Verantwortlichkeiten und technischen Umsetzungen dieses Konzepts.

Organisatorische Systematik

Das Domain Name System ist hierarchisch aufgebaut. In einem Domainnamen steht der übergeordnete Teil auf der rechten Seite. Die einzelnen Ebenen werden mit einem Punkt abgegrenzt. Insofern sind Domainnamen von rechts nach links zu lesen, wenn man die Top-Down-Perspektive einnehmen möchte. Der Teil ganz rechts bezeichnet die oberste Ebene, den Top Level. Domainnamen, die hier stehen, heißen im Internet Top Level Domains, kurz TLD. Der nach links folgende Teil nach dem Punkt wird als Second Level bezeichnet, der darauffolgende dann als Third Level. Durch diese Systematik bilden sich Zeichenfolgen wie www.goneo.de, die dann abgekürzt und nicht ganz korrekt als "Domain" oder "Domainname" bezeichnet werden.

Ein solcher Domainname ist z.B. „goneo” in der Zone „.de” für Deutschland. Der vollständige DomainnName würde also „goneo.de” lauten. Diese Domain-Namen müssen zentral registriert werden, damit das DNS die Zuordnung zwischen Domainname und IP-Adresse herstellen kann. Die Registrierung einer Domain ist natürlich bei goneo möglich. Für Kunden unserer Webhosting-Lösungen sind je nach Paketgröße einige Domains gratis im Paket dabei.

Technische Systematik

Die Zuordnung von Domainnamen zu IP-Adressen erfolgt über ein weltweit weit verzweigtes Netz von Nameservern. Diese Nameserver können von einem Client, also einem Browser oder auch einem E-Mail-Programm angefragt werden. Auch das Nameservernetz ist hierarchisch organisiert und so aufgestellt, dass stets nachvollziehbar ist, zu welcher konkreten IP-Adresse ein Domainname gehört. Aus Kapazitäts- und Geschwindigkeitsgründen betreiben auch die Internetzugangsprovider eigene Nameserver. Aber auch Unternehmen wie Google halten öffentliche Nameserver bereit.

Die Information, welche IP-Adresse zu welchem Domainnamen gehört, ist in einer sogenannten Zonendatei abgelegt. Diese Information wird erstellt, wenn eine Domain registriert wird. Für diese Dienstleistung benötigt man einen Registrar, der den Eintrag dieser Informationen vornehmen kann. Als Abschluss dieses Prozesses wird die Information auf einem Nameserver bereitgestellt. Auf Anforderung gibt der Nameserver die entsprechende IP-Adresse heraus und der Zielrechner kann kontaktiert werden.

Es gibt keinen zentralen Rechner, der als Nameserver alle Zuordnungen von Domainnamen und IP-Adressen beinhalten würde. Das Domain Name System ist also zwar hierarchisch, aber auch dezentral aufgebaut. Dank der Hierarchie lässt sich die Information, welche IP-Adresse anstatt eines Domainnamens zu verwenden ist, jederzeit ermitteln.

Die hierarchisch gesehen obersten Nameserver heißen Root-Nameserver. Diese enthalten grundsätzlich die Informationen, welche Nameserver zur Auflösung von Domain auf der zweiten Ebene jeweils zuständig sind.

Den Prozess der Abfrage und Zuordnung von Domainnamen zu IP-Adressen nennt man Namensauflösung. Nameserver arbeiten iterativ, um eine Namensauflösung vorzunehmen. Zunächst gilt es - von rechts nach links - zu ermitteln, welche Nameserver für die Top Level Domain zuständig sind. Dann wird dieser Rechner kontaktiert und nach der Second Level Domain befragt, um zu ermitteln, welcher Nameserver die Zuordnung des Second Level Domainnamens zu einer IP-Adresse kennen müsste. Dieser Rechner wird dann befragt. Das Ergebnis des Prozesses wird für neue Anfragen zwischengespeichert, ge-cached, und an den Anfrager (beispielsweise den Browser) zurückgeliefert.

Diese Anfrage sollte sehr schnell ablaufen, praktisch im Millisekundenbereich. Aus Geschwindigkeits- und Kapazitätsgründen werden viele Server als Nameserver vorgehalten.

Verantwortung für Vergabe und Verwaltung von Top Level Domains

Für die einzelnen Top Level Domains zeichnen unterschiedliche Organisationen verantwortlich. Welche Namen als Top Level Domain überhaupt gültig und möglich sind, wird von einer Organisation namens ICANN festgelegt, der Internet Corporation for Assigned Names and Numbers. Für die Vergabe und Verwaltung von Namen im Second Level sind Organisationen in den Ländern zuständig, für die die jeweils zwei Stellen umfassenden Zeichenketten stehen. In den meisten Fällen handelt es sich um die offizielle Abkürzung des Ländernamens nach der genormten ALPHA-2-Liste der ISO 3166. So steht de für Deutschland und fr für Frankreich.

Die auf Länderebene zuständigen Stellen werden allgemein als NIC bezeichnet. Diese Abkürzung steht für Network Information Center. Oft leiten sich die länderspezifischen Namen der NICs aus dieser Abkürzung ab. In Deutschland heißt die Vergabestelle DENIC, die für Frankreich AFNIC.

Generische Top Level Domains und county code Top Level Domains

Neben den länderzugeordneten Top Level Domainnamen, den sogenannten ccTLDs gibt es die generischen Top Level Domains, auch gTLDs genannt. Diese unterliegen keiner länderspezifischen Hoheit, sondern werden von Organisationen und auch Unternehmen mit strikten Vorgaben seitens der ICANN betrieben. Beispiele für solche gTLDs sind .com, .net, .org oder auch .eu oder .asia.

Sponsored und Unsponsored Top Level Domains

Die Abkürzungen, die man aus den gTLDs erkennt, deuten auf den Charakter der Verwendung hin. So steht .com für ein kommerzielles Angebot, während .org eher auf Organisationen hindeutet, die Verbands- oder Vereinscharakter haben. Zwingend ist die Zuordnung - mit einigen Ausnahmen - allerdings nicht. Solche Ausnahmen bestehen für die sponsored Top Level Domains, die den Mitgliedern einer Institution vorbehalten sind. Dazu gehören .edu für vom US-Department of Education anerkannten Organisationen, .aero für die Luftfahrtindustrie.

Welche Domain welchen Charakter hat, also ob es sich um eine länderspezifische ccTLD, um eine nicht-gesponsorte gTLD oder eine gesponsorte gTLD handelt, kann der Webuser nicht erkennen. Dennoch haben sich Gewohnheiten und vor allem Erwartung herausgebildet, was die Namensgebung für die Internetadresse angeht. Unter .de werden die meisten User wohl ein deutschsprachiges Angebot erwarten, unter .fr ein französisches. Bei vielen Domainnamen ist es aber einfach auch unklar, vor allem, weil bestimmte, "wohlklingende" ccTLDs zweckentfremdet wurden. Ein berühmtes Beispiel ist sicher .tv, wobei "tv" für "television" interpretiert wird.