ΜΑΘΗΜΑ: ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET

ΥΠΕΠΘ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΡΤΙΣΗΣ ΙΕΚ ΧΑΝΙΩΝ ΚΡΗΤΗΣ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ : ΤΕΧΝΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΩΝ ΕΞΑΜΗΝΟ : Α ΜΑΘΗΜΑ: ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ INTERNET ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΕΣ: ΠΟΛΟΓΙΩΡΓΗ ΙΦΙΓΕΝΕΙΑ ΤΖΑΤΖΑΝΗΣ ΑΝΔΡΕΑΣ

Τι είναι οι ΙΡ διευθύνσεις και ποια η δομή τους ; Ποια είναι η δομή των ονομάτων των υπολογιστικών συστημάτων στο INTERNET ; Τι είναι η υπηρεσία DNS (Domain Name Service) ;

Πως συνδέονται οι υπολογιστές στο διαδίκτυο: Το Internet αποτελείται από χιλιάδες δίκτυα στα οποία είναι συνδεδεμένοι εκατομμύρια υπολογιστές. Πώς λοιπόν μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια ο υπολογιστής για τον οποίον προορίζονται κάποια δεδομένα; Με άλλα λόγια, πώς ξεχωρίζει ένας υπολογιστής του Internet από έναν άλλον; Οι διευθύνσεις του διαδικτύου έχουν τη δομή: «δίκτυο. κόμβος υποδοχής». Ένας υπολογιστής συνήθως έχει μόνο μια σύνδεση ζεύξη στο δίκτυο. Όταν το ΙΡ στον υπολογιστή θέλει να στείλει πακέτο δεδομένων το κάνει επάνω στη ζεύξη αυτή. Το όριο ανάμεσα στον υπολογιστή και στη φυσική ζεύξη καλείται διασύνδεση (interface). Θεωρούμε ένα δρομολογητή και τις διασυνδέσεις του. Επειδή η δουλειά ενός δρομολογητή είναι να δέχεται ένα πακέτο σε μια ζεύξη και να το προωθεί σε μια άλλη ζεύξη έχει απαραίτητα δύο ή περισσότερες ζεύξεις με τις οποίες είναι συνδεδεμένος. Το όριο ανάμεσα στο δρομολογητή και σε μια από τις ζεύξεις του ονομάζεται διασύνδεση. Ένας δρομολογητής λοιπόν έχει πολλαπλές διασυνδέσεις, μια για κάθε μια από τις ζεύξεις του. Επειδή κάθε υπολογιστής είναι σε θέση να στέλνει και να λαμβάνει πακέτα ΙΡ, το ΙΡ απαιτεί κάθε διασύνδεση υπολογιστή και δρομολογητή να έχει της δικής της διεύθυνση ΙΡ. Έτσι, μια διεύθυνση ΙΡ σχετίζεται τεχνικά με μια διασύνδεση και όχι με τον υπολογιστή ή τον δρομολογητή που περιέχει τη διασύνδεση. Σε κάθε υπολογιστή αντιστοιχίζεται μια μοναδική διεύθυνση, που ονομάζεται διεύθυνση IP (IP address) και η οποία αποτελεί την ταυτότητα του στο διαδίκτυο. Κάθε διεύθυνση ΙΡ έχει μήκος 32 bit (οργανωμένος σε τέσσερα δεκαδικά ψηφία, από 0-255 το καθένα) και έτσι υπάρχουν συνολική 232 πιθανές διασυνδέσεις ΙΡ (4 δισεκατομμύρια δυνατές διευθύνσεις ΙΡ). Αυτές οι διευθύνσεις τυπικά γράφονται με τον καλούμενο δεκαδικό συμβολισμό με τελείες κατά τον οποίο κάθε byte της διεύθυνσης γράφεται στη δεκαδική του μορφή και χωρίζεται με μια τελεία από τα άλλα bytes της διεύθυνσης. Π.χ. ένας υπολογιστής που βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο ΜΙΤ έχει διεύθυνση 18.75.0.10, ένας άλλος που βρίσκεται στο ΕΜΠ 147.102.154.12 κι ένας τρίτος που βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Μια διεύθυνση IP περιέχει δύο κομμάτια πληροφορίας: Το πρώτο είναι ο αριθμός δικτύου στο οποίο ανήκει ο υπολογιστής ταυτότητα δικτύου. Θυμηθείτε: το Internet αποτελείται από πολλά διαφορετικά δίκτυα. Κάθε δίκτυο χαρακτηρίζεται από έναν μοναδικό αριθμό που αποτελεί την ταυτότητά του στο Internet. Το δεύτερο είναι ένας τοπικός αριθμός υπολογιστή που προσδιορίζει τον υπολογιστή μέσα στο συγκεκριμένο δίκτυο ταυτότητα κόμβου. Κάθε διασύνδεση σε κάθε ΗΥ και δρομολογητή μέσα στο Διαδίκτυο πρέπει να έχει μια διεύθυνση ΙΡ που να είναι παγκόσμια μοναδική. Αυτές οι διευθύνσεις δεν μπορούν να όμως να επιλεγούν με αυθαίρετο τρόπο. Ένα τμήμα της ΙΡ μιας διασύνδεσης θα καθοριστεί από το υποδίκτυο στο οποίο συνδέεται. Π.χ. ένας δρομολογητής που έχει ΙΡ της μορφής 223.1.1.xxx και οι ΗΥ έχουν την ίδια μορφή ΙΡ που σημαίνει ότι έχουν τα ίδια 24 αριστερά bits στις ΙΡ διευθύνσεις τους. Η διεθυνσιοδότηση του ΙΡ εκχωρεί μια διεύθυνση στο υποδίκτυο: έστω 223.1.1.0./24, όπου ο συμβολισμός /24 είναι γνωστός ως μάσκα δικτύου, δηλώνει ότι τα 24 αριστερά bit της ποσότητας των 32 ορίζουν τη διεύθυνση του υποδικτύου. Κάθε πρόσθετος υπολογιστής που συνδέεται στο δίκτυο θα απαιτείται να έχει μια διεύθυνση με τη μορφή 223.1.1.xxx. Τα x σημαντικότερα bit της διεύθυνσης που έχει τη μορφή a.b.c.d/x αποτελούν το τμήμα δικτύου της διεύθυνσης ΙΡ και αναφέρεται ως πρόθεμα της διεύθυνσης. Ένας οργανισμός συνήθως παίρνει μπλοκ συνεχόμενων διευθύνσεων, δηλαδή μια περιοχή τιμών με κοινό πρόθεμα. Σε αυτή την περίπτωση οι διευθύνσεις ΙΡ συσκευών μέσα στο οργανισμό θα μοιράζονται το κοινό πρόθεμα.

IP IPV4->32bit 2^8=256 2^8=256 2^8=256 2^8=256 xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx 256^4=4000000000 συνδυασμοί Pc->ip Router->ip -Δεν αναφέρετε σε έναν υπολογιστή αλλά σε μία διασύνδεση δικτύου -Οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι σε ένα μόνο δίκτυο για αυτό κ έχουν μόνο μία IP Κάθε 32-bit IP αποτελείτε από μεταβλητό τμήμα δικτύου(ίδιο για όλους τους υπολογιστές του ίδιου δικτύου) πχ

Το διαµοιρασµό των διευθύνσεων στο TCP/IP τον έχει αναλάβει ένας κεντρικός οργανισµός (NIC, Network Information Center).

Ονόματα και διευθύνσεις Για να εξασφαλιστεί η άφιξη των πακέτων στο σωστό προορισμό, το δίκτυο πρέπει να γνωρίζει τη θέση ενός προορισμού πριν επιλέξει ένα μονοπάτι που οδηγεί σε αυτόν. Κάθε κόμβος έχει μια μοναδική διεύθυνση δικτύου και ένα μοναδικό όνομα. Στο διαδίκτυο το όνομα έχει μια ιεραρχική δομή η οποία βασίζεται σε αυτήν την αρχή της ονοματοδοσίας. Οι διευθύνσεις δικτύου έχουν επίσης μια ιεραρχική δομή. Ονόματα Το δίκτυο ακριβέστερα, ένας εξυπηρετητής στο δίκτυο πρέπει να μεταφράσει το όνομα του προορισμού σε μια θέση του δικτύου. Για την εύρεση της διεύθυνσης δικτύου ενός προορισμού, ο αποστολέας ΗΥ συμβουλεύεται ένα κατάλογο. Τα ονόματα των κόμβων υποδοχής στο διαδίκτυο είναι οργανωμένα σε πεδία (domains). Η διαίρεση σε πεδία δεν είναι γεωγραφική. Η διαίρεση βασίζεται στην ιεραρχική δομή οργάνωσης των αρχών που εποπτεύουν την ονομασία των κόμβων. Όταν ένας κόμβος υποδοχής χρειάζεται τη διεύθυνση άλλου κόμβου υποδοχής υποβάλλει μια αίτηση στην τοπική διεργασία εξυπηρετητή ονομάτων (name server), που τρέχει σε ΗΥ του οποίου η διεύθυνση πρέπει να είναι γνωστή. Η διεργασία αυτή ελέγχει αν το όνομα κόμβου ανήκει στο πεδίο για το οποίο είναι υπεύθυνη. Στην περίπτωση αυτή, ο εξυπηρετητής απαντά με τη ζητούμενη διεύθυνση δικτύου. Αλλιώς ο εξυπηρετητής ονομάτων προσδιορίζει τον εξυπηρετητή ονομάτων που είναι υπεύθυνος για το πεδίο του ονόματος και προωθεί την αίτηση σε αυτόν. Όταν ο κόμβος υποδοχής λάβει τη διεύθυνση, την καταχωρεί σε μια προσωρινή μνήμη (cache) για μελλοντική χρήση. Ο διαχωρισμός αυτό του συνόλου των κόμβων σε πεδία (domains) μπορεί να επεκταθεί περαιτέρω με το διαχωρισμό των πεδίων σε υποπεδία, των υποπεδίων σε υπό-υπόπεδία κοκ. Ένας τέτοιος διαχωρισμός καλείται ιεραρχική ονοματοδοσία (hierarchical naming).

Δομή των ονομάτων των υπολογιστικών συστημάτων στο INTERNET Αντί της διεύθυνσης διαδικτύου μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια συμβολική διεύθυνση ή όνομα της μορφής user @ domain. Μεταφράζεται σε διεύθυνση διαδικτύου με καταλόγους που οργανώνονται με την ίδια ιεραρχία όπως η διευθυνσιοδότηση. Για παράδειγμα, κάθε κόμβος γνωρίζει τις διευθύνσεις δικτύου των υπολογιστών στο ίδιο δίκτυο. Κάθε κόμβος γνωρίζει επίσης πώς να φτάσει προς άλλα δίκτυα ή σε ένα άλλο υπολογιστή μέσω αυτής της πληροφορίας. Τυπικά το πεδίο είναι της μορφής μηχανή. ίδρυμα. τύπος. χώρα Ο τύπος είναι EDU για εκπαιδευτικά ιδρύματα, COM για εταιρείες, GOV για κυβερνητικές υπηρεσίες, ΟRG για μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς, ΝΕΤ πάροχοι υπηρεσιών δικτύου, ΙΝΤ (διεθνείς οργανισμοί) και MIL για στρατιωτικές εγκαταστάσεις. Το πεδίο χώρα παραλείπεται για τις ΗΠΑ και είναι ένας κωδικός δύο γραμμάτων για τις άλλες χώρες (π.χ. gr για την Ελλάδα). Η μηχανή μπορεί να αναλύεται παραπέρα σε υπολογιστής. τμήμα. Το πρωτόκολλο ICMP (Internet control message protocol) σχεδιάστηκε για να φροντίζει τα προβλήματα μεταφοράς πακέτων που ανακύπτουν όταν πέφτουν σταθμοί ή ζεύξεις. Το πρωτόκολλο λειτουργεί στέλνοντας μηνύματα ICMP που αναφέρουν σφάλματα μεταφοράς, όπως απροσπέλαστους προορισμούς, κόστος μεταφοράς πολύ υψηλό και αλλαγές στις διασυνδέσεις. Αυτά τα μηνύματα χρησιμοποιούνται από το λογισμικό του Internet. Η διαχείριση των ονομάτων γίνεται από την επιτροπή ανάθεσης αριθμών διαδικτύου (Internet Assigned Numbers Authority IANA), που διανέμει τη δικαιοδοσία απονομής ονομάτων σε 3 οργανισμούς που καλούνται μητρώα διαδικτύου (RIPE για την Ευρώπη, APNIC για την Ασία και InterNIC για τις ΗΠΑ και τον υπόλοιπο κόσμο. 10

Domain Name Domain Name->IP Έστω www.company.com με IP πχ. 128.111.24.41 Προβλήματα με διευθύνσεις IP: 1. Εάν αλλάξει η IP της εταιρίας πως θα την ξαναβρώ? 2. Δύσκολο να απομνημονευθεί Για αυτό χρησιμοποιούνται ευανάγνωστα ονόματα DNS(Domain Name System) ιεραρχικό σύστημα ονοματολογίας βασισμένο σε 1.Περιοχές και 2. Κατανεμημένο Σύστημα Βάσεων δεδομένων για την υλοποίησή του Περιοχές Ανώτατου Επιπέδου: com, uk Υποπεριοχές: cisco, washigton, Τα φύλλα του δένδρου: eng, robot δεν παριστάνουν περιοχές. Πχ το τμήμα μηχανικών(eng) της cisco που είναι εταιρία(com) eng.cisco.com

Για να συνδεθεί με το διαδίκτυο μια επιχείρηση ζητά από τον πάροχο μια συλλογή ονομάτων. Ο πάροχος με τη σειρά του, παίρνει τα ονόματα από τον αρμόδιο οργανισμό μητρώων διαδικτύου. Κάθε πεδίο διαθέτει έναν εξυπηρετητή ονομάτων πεδίου (Domain Name Server DNS) ο οποίος διατηρεί τη λίστα των διευθύνσεων ΙΡ των ονομάτων του πεδίου. Στα τέλη του 1996, το Internet Engineering Technical Forum διαπραγματευόταν την προσθήκη νέων ονομάτων πεδίων. Π.χ. εφαρμογή WWW που τρέχει στον ΗΥ Α στη Γαλλία, βρίσκει τη διεύθυνση ΙΡ του ΗΥ Β με όνομα diva.eecs.berkley.edu. Ο Α αναζητά το όνομα diva.eecs.berkley.edu σε μια μνήμη. Αν η μνήμη αυτή περιέχει τη διεύθυνση ΙΡ του Β η διαδικασία τερματίζεται. Αλλιώς, ο Α ζητά τη διεύθυνση από τον τοπικό εξυπηρετητή ονομάτων C. Ο C ζητά από τον κεντρικό εξπυηρετητή ονομάτων τη διεύθυνση του εξυπηρετητή ονομάτων υποπεδίου berkley.edu, έστω D. Ο C τότε ζητά από τον εξυπηρετητή ονομάτων Dτη διεύθυνση του εξυπηρετητή ονομάτων του eecs.berkley.edu έστω Ε. τέλος ο C, ζητά από τον Ε τη διεύθυνση του Β και δίνει τη διεύθυνση στον Α. Οι πόροι του διαδικτύου (ένα αρχείο που πρόκειται να προσπελαστεί με ένα συγκεκριμένο πρωτόκολλο) αναγνωρίζονται από έναν αναγνωριστή πόρων. Ο πιο κοινός αναγνωριστής πόρων είναι ο ενιαίος εντοπιστής πόρων (Uniform Resource Locator URL). Η διεύθυνση URL καθορίζει το πρωτόκολλο (FTP ή HTTP) και τη θέση των πόρων. Η θέση είναι η διεύθυνση δικτύου του ΗΥ και το όνομα του μονοπατιού του αρχείου στον κατάλογο του ΗΥ. Για παράδειγμα το http://www.eecs.berkley.edu/~wlr είναι το URL μιας ιστοσελίδας. Σε αυτή τη διεύθυνση URL, το http καθορίζει ότι το πρωτόκολλο που θα χρησιμοποιηθεί είναι το πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου ΗΤΤΡ, www.eecs.berkley.edu είναι το όνομα του εξυπηρετητή παγκόσμιου ιστού του τμήματος ECCS και ~wlr είναι ο σύνδεσμος που παραπέμπει στην ιστοσελίδα.

Μορφές διευθύνσεων Οι διευθύνσεις URL (Uniform Resource Locator) μπορούν να έχουν τις εξής μορφές: http://www.ypepth.gr http://www.ypepth.gr/lykeio.html http://ta-nea.dolnet.gr http://openclas.lrf.gr/papers/cart2.html http://www.unicef.org http://sun.sunsolve1.com http://www.ripe.net http://www.aua.gr/site/index.html Πρωτόκολλο Επικοινωνίας Όνομα απομακρυσμένου Υπολογιστή (Web Server) Θέση αρχείου και όνομα αρχείου που ζητάμε

Διακομιστής ονομάτων(name server) Έστω ότι ο υπολογιστής του εργαστηριού filts του τμήματος υπολογιστών του Πανεπιστημίου Vrije(vu) που βρίσκεται στην Ολλανδία (nl) θέλει να συνδεθεί στην σελίδα του εργαστηρίου ρομποτικής του τμήματος υπολογιστών (cs) του πανεπιστημίου(edu) της Ουάσιγκτον (ws) Ο τοπικός διακομιστής (cs.vu.nl) δεν έχει πληροφορία σχετικά με τον απομακρυσμένο υπολογιστή Δεν υπάρχει μόνο ένας διακομιστής ονομάτων διότι αν ένα κατέρρεε θα αχρηστευόταν όλο το Διαδίκτυο A Ανάλυση ονόματος *query ερώτημα Απάντηση η ip που ζητά

Στο παράδειγμα που φαίνεται στο δίπλα σχήμα η περιοχή (ή πιο σωστά, η υποπεριοχή).med ανήκει στην περιοχή.duth, που με τη σειρά της ανήκει στην περιοχή ανωτάτου επιπέδου.gr.

Στην πρώτη περίοδο της ανάπτυξης του Διαδικτύου για την κατανομή των IP διευθύνσεων ήταν υπεύθυνος ο οργανισμός ΙΑΝΑ που ελεγχόταν άμεσα από την κυβέρνηση των ΗΠΑ. Η παγκοσμιοποίηση του Διαδικτύου οδήγησε το 1998 στην παραχώρηση αυτής ευθύνης στον ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Το Νοέμβριο 2000 ο οργανισμός ICANN ανακοίνωσε την εισαγωγή 7 νέων περιοχών στο ανώτατο επίπεδο του συστήματος δικτυακών περιοχών του Διαδικτύου:.aero (για τον χώρο των αεροπορικών εταιριών),.biz (για επιχειρήσεις),.coop (για συνομοσπονδίες).info (για όλες τις χρήσεις).museum (για μουσεία).name (για μεμονωμένα άτομα).pro (για επαγγέλματα). Η εκχώρηση ονομάτων υποπεριοχών μέσα σε κάθε περιοχή του ανώτατου επιπέδου είναι ευθύνη διαφορετικών φορέων που συνήθως ακολουθούν συγκεκριμένους κανόνες που αφορούν την προστασία πνευματικής ιδιοκτησίας. Π.χ, τα ονόματα περιοχών και οι διευθύνσεις για την περιοχή.gr που αντιστοιχεί στον ελληνικό δικτυακό χώρο υπόκεινται σε έλεγχο από την Εθνική Επιτροπή Τηλεπικοινωνιών και Ταχυδρομείων, που έχει ορίσει το Ινστιτούτο Πληροφορικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας ως τον αρμόδιο φορέα για την εκχώρηση ονομάτων περιοχών. Περισσότερες πληροφορίες για την διαδικασία εκχώρησης ονόματος στην δικτυακή περιοχή.gr υπάρχουν στην σχετική ιστοσελίδα του φορέα: http://www.hostmaster.gr/.

Διαχείριση της κορυφής της ιεραρχίας ICANN Νησί Τουβαλού (domain tv) -Πουλήθηκε 50 εκατομμύρια δολάρια Κυβερνοκαταπάτηση Το είδα πρώτος το παίρνω πρώτος cs.washigton.edu Τμήμα υπολογιστών πανεπιστημίου Ws eng.washigton.edu Τμήμα φιλολογίας πανεπιστημίου Ws cs.vu.nl Τμήμα υπολογιστών Πανεπιστημίου Βριγιέ Ολλανδία cs.keio.ac.jp Τμήμα υπολογιστών πανεπιστήμιο(ac) κέιο Ιαπωνία Κάθε περιοχή ελέγχει την εκχώρηση των περιοχών που βρίσκονται κάτω από αυτή cs.washigton.edu java. cs.washigton.edu πήρε άδεια από cs.washigton.edu edu washigton.edu cs.washigton.edu java. cs.washigton.edu

Σύστημα Ονομασίας Περιοχών (DNS) Η υπηρεσία καταλόγου του διαδικτύου Ο άνθρωπος δεν μπορεί να θυμάται μεγάλους αριθμούς και για το λόγο αυτό τις περισσότερες φορές οι διευθύνσεις µπορούν να αναπαρασταθούν και µε λέξεις που χωρίζονται επίσης µε τελείες, όπως για παράδειγμα: www.sch.gr Σε όλο το διαδίκτυο υπάρχουν διασκορπισμένα μηχανήματα που αναλαμβάνουν να εκτελέσουν αυτή την υπηρεσία της μετάφρασης από διευθύνσεις µε λέξεις, σε διευθύνσεις µε αριθμούς. Αυτή η υπηρεσία ονοµάζεται Σύστηµα Ονομασίας Περιοχών (DNS, Domain Name System).

Σύστημα Ονομασίας Περιοχών (DNS) Η υπηρεσία καταλόγου του διαδικτύου Οι άνθρωποι μπορούν να αναγνωριστούν με: ονόματα, με πιστοποιητικά γέννησης, με ΑΜΚΑ κτλ. Αν και ο καθένας τρόπος είναι χρήσιμος για αναγνώριση σε ορισμένα περιβάλλοντα ένας τρόπος είναι πιο κατάλληλος από άλλους. Η εφορία προτιμάει το ΑΦΜ μας και μεταξύ μας προτιμούμε το όνομα. Το ίδιο συμβαίνει και με τους ΗΥ διαδικτύου. Μια ταυτότητα για ένα ΗΥ είναι το όνομα υπολογιστή (hostname). Τα ονόματα ΗΥ, όπως cnn.com, www.yahoo.com, gaia.cs.umass.edu, cis.poly.edu είναι μνημονικά ονόματα και έτσι είναι κατάλληλα για τους ανθρώπους. Υπάρχουν 2 τρόποι αναγνώρισης ενός ΗΥ με βάση το όνομα του ΗΥ και με βάση τη διεύθυνση ΙΡ. Οι άνθρωποι προτιμούν τα ονόματα ενώ οι δρομολογητές προτιμούν τις ΙΡ. Για να συμβιβαστούν αυτές οι διαφορετικές προτιμήσεις χρειάζεται μια υπηρεσία καταλόγου που μεταφράζει ονόματα ΗΥ σε διευθύνσεις ΙΡ. Αυτή είναι η κύρια εργασία του Συστήματος Ονοματοδοσίας Τομέων (Domain Name System, DNS) του διαδικτύου. Το DNS είναι μια κατανεμημένη βάση δεδομένων που έχει υλοποιηθεί σε μια ιεραρχία εξυπηρετητών DNS και ένα πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογής που επιτρέπει σε ΗΥ και εξυπηρετητές ονομάτων να υποβάλουν ερωτήματα σε μια κατανεμημένη βάση δεδομένων. Το DNS χρησιμοποιείται συνήθως από πολλά πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής (ΗΤΤΡ, SMTP, FTP) για μετάφραση ονομάτων ΗΥ που παρέχονται από τον χρήστη σε διευθύνσεις ΙΡ. 19

Έστω ότι ζητάμε το url www.someschool.edu/index.html. Για να μπορέσει ο ΗΥ του χρήστη να στείλει αίτημα ΗΤΤΡ στον εξυπηρετητή Web www.someschool.edu, ο ΗΥ του χρήστη πρέπει να πάρει τη διεύθυνση ΙΡ του www.someschool.edu. Αυτό γίνεται ως εξής: 1. Ο ίδιος ο ΗΥ του χρήστη εκτελείται στην πλευρά πελάτη της εφαρμογή DNS 2. Το πρόγραμμα περιήγησης εξάγει το όνομα ΗΥ, www.someschool.edu από το URL και περνά το όνομα του ΗΥ στην πλευρά πελάτης της εφαρμογής DNS 3. Ο πελάτης DNS στέλνει ένα ερώτημα που περιέχει το όνομα ΗΥ προς έναν εξυπηρετητή DNS 4. Ο πελάτης DNS δέχεται τελικά μια απάντηση, η οποία περιλαμβάνει τη διεύθυνση ΙΡ του ονόματος ΗΥ 5. Όταν το πρόγραμμα περιήγησης δεχθεί τη διεύθυνση ΙΡ, μπορεί να εκκινήσει μια σύνδεση TCP προς τη διεργασία εξυπηρετητή http, σε αυτήν τη διεύθυνση ΙΡ. Το DNS προσθέτει μια πρόσθετη καθυστέρηση στις εφαρμογές διαδικτύου, οι οποίες χρησιμοποιούν DNS. Το DNS όμως παρέχει μερικές σημαντικές υπηρεσίες εκτός του ότι μεταφράζει ονόματα υπολογιστών σε διευθύνσεις ΙΡ.

Ψευδώνυμα ΗΥ: ένα ΗΥ με περίπλοκο όνομα μπορεί να έχει ένα ή περισσότερα ψευδώνυμα. Το relay1.west-coast.enterprise.com, μπορεί να γίνει enterprise.com ή www.enterprise.com. Το πρώτο είναι το κανονικό όνομα υπολογιστή αλλά τα ψευδώνυμα είναι πιο ευκολομνημόνευτα από ένα κανονικό όνομα υπολογιστή. Το DNS μπορεί να κληθεί από μια εφαρμογή για να βρει το κανονικό όνομα υπολογιστή για ένα παρεχόμενο ψευδώνυμο υπολογιστή καθώς και τη διεύθυνση ΙΡ. Ψευδώνυμα εξυπηρετητή ταχυδρομείου: είναι άκρως επιθυμητό μια διεύθυνση ταχυδρομείου να είναι ευκολομνημόνευτη (π.χ. bob@hotmail.com). Όμως το όνομα του εξυπηρετητή του ταχυδρομείου μπορεί να είναι relay1.west-coast.hotmail.com). Το DNS μπορεί να κληθεί από μια εφαρμογή ταχυδρομείου για να πάρουμε το κανονικό όνομα του ΗΥ για ένα ψευδώνυμο ΗΥ καθώς και τη διεύθυνση ΙΡ. Συνήθως επιτρέπεται στον εξυπηρετητή ταχυδρομείου και περιήγησης να έχουν πανομοιότυπα ψευδώνυμα (enterprise.com). Κατανομή φορτίου: το DNS χρησιμοποιείται επίσης για να κάνει κατανομή φορτίου, ανάμεσα σε εξυπηρετητές-αντίγραφα, π.χ. σε εξυπηρετητές-αντίγραφα του Web. Ιστότοποι με πολύ μεγάλο αριθμό επισκέψεων, όπως η cnn.com αντιγράφονται σε πολλαπλούς εξυπηρετητές όπου καθένας εξυπηρετεί ένα διαφορετικό τερματικό σύστημα και ο καθένας έχει μια διαφορετική διεύθυνση ΙΡ. Για εξυπηρετητές-αντίγραφα ένα σύνολο διευθύνσεων ΙΡ σχετίζεται με το κανονικό όνομα του ΗΥ. Η βάση δεδομένων DNS περιέχει αυτό το σύνολο διευθύνσεων ΙΡ. Όταν οι πελάτες κάνουν ένα ερώτημα DNS για ένα όνομα που αντιστοιχίζεται σε ένα σύνολο διευθύνσεων, ο εξυπηρετητής αποκρίνεται με όλο το σύνολο των διευθύνσεων ΙΡ, αλλά κάνει περιστροφή της σειράς των διευθύνσεων σε κάθε απάντηση. Επειδή ο πελάτης στέλνει συνήθως αίτημα ΗΤΤΡ στην διεύθυνση ΙΡ που αναφέρεται πρώτη στο σύνολο, η περιστροφή DNS κατανέμει την κίνηση ανάμεσα σε όλους τους εξυπηρετητές-αντίγραφα. Η περιστροφή DNS χρησιμοποιείται επίσης για e-mail, οπότε πολλαπλοί εξυπηρετητές ταχυδρομείου μπορούν να έχουν το ίδιο ψευδώνυμο.

Το βασικό χαρακτηριστικό του συστήματος DNS είναι ότι δεν υπάρχει ένας φορέας υπεύθυνος εξ ολοκλήρου για την ενημέρωση των καταλόγων. Πρόκειται για μια κατανεμημένη βάση που κομμάτια της βρίσκονται σε διάφορους servers, κανένας από τους οποίους δεν έχει πάντα όλη την πληροφορία. Αυτή η δομή εγγυάται πρακτικά απεριόριστη ανάπτυξη των καταλόγων. Στην καρδιά του συστήματος βρίσκονται 13 βασικοί DNS servers, κατανεμημένοι σε όλο τον κόσμο, οι οποίοι κρατούν πληροφορία για τα μητρώα των περιοχών του ανωτάτου επιπέδου (τόσο των γενικών περιοχών όπως.com,.net κλπ., όσο και των πάνω από 240 περιοχών που αναφέρονται σε συγκεκριμένες χώρες). Οι βασικοί servers επιβλέπουν ένα πολύπλοκο δίκτυο από DNS servers χαμηλότερων επιπέδων που διατηρούν πληροφορία για τα μητρώα χαμηλότερου επιπέδου δικτυακών περιοχών. Αυτοί είναι χιλιάδες στον αριθμό και σε μεγάλο βαθμό κρατούν προσωρινά αντίγραφα πληροφορίας καταλόγου, μοιράζοντας έτσι τον φόρτο των αιτήσεων για την αντιστοίχηση ονομαστικής σε IP διεύθυνση και εξασφαλίζοντας την καλή λειτουργία του συστήματος ακόμα και σε περίπτωση ανεπάρκειας τμήματος του δικτύου.