Доменное имя содержит, как минимум, две части (обычно называются метками), разделённые точкой. Самая правая метка является доменом верхнего уровня (например, для адреса ru.wikipedia.org домен верхнего уровня — org). Каждая следующая метка справа налево является поддоменом (например,wikipedia.org — поддомен домена org, а ru.wikipedia.org — домена wikipedia.org). Теоретически, такое деление может достигать глубины 127 уровней, а каждая метка может быть до 63 символов, пока общая длина вместе с точками не достигнет 254 символов. Но на практике регистраторы доменных имён используют более строгие ограничения.
Система DNS содержит иерархию серверов DNS. Каждый домен или поддомен поддерживается, как минимум, одним авторизированным сервером DNS, на котором расположена информация о домене. Иерархия серверов DNS совпадает с иерархией доменов.
Рассмотрим на примере работу всей системы.
Предположим, мы набрали в браузере адрес ru.wikipedia.org. Браузер знает только IP-адрес сервера DNS, обычно это один из серверов интернет-провайдера. Он спрашивает у сервера DNS: «какой IP-адрес у ru.wikipedia.org?». Сервер DNS обращается к корневому серверу — например, 198.41.0.4. Этот сервер сообщает — «У меня нет информации о данном адресе, но я знаю, что 204.74.112.1 поддерживает доменную зону org.» Браузер направляет свой запрос к 204.74.112.1, но тот отвечает «У меня нет информации о данном сервере, но я знаю, что 207.142.131.234 поддерживает доменную зону wikipedia.org.» Наконец, браузер отправляет свой запрос к третьему DNS-серверу (который является авторизированым сервером для домена wikipedia.org), и получает ответ — IP-адрес. Этот процесс называется рекурсивным поиском.
Запрос на определение имени обычно не идёт дальше кэша DNS, который помнит (ограниченное время) ответы на запросы, проходившие через него ранее. Организации или провайдеры могут по своему усмотрению организовывать кэш DNS. Обычно вместе с ответом приходит информация о том, сколько времени следует хранить эту запись в кэше.
Для повышения устойчивости системы используется множество серверов, содержащих идентичную информацию. Существует 13 корневых серверов, расположенных по всему миру и привязанных к своему региону, их адреса никогда не меняются, а информация о них есть в любой операционной системе.
Протокол DNS использует для работы TCP - или UDP порт 53 для ответов на запросы. Традиционно запросы и ответы отправляются в виде одной UDP датаграммы. TCP используется в случае, если ответ больше 512 байт, или в случае AXFR -запроса.
