نیمسرور یا Nameserver (NS) سروری است که در ساختار شبکه‌های کامپیوتری و اینترنت نقش اصلی در ارائه خدمات نام‌گذاری دارد. وظیفه نیمسرور این است که نام‌های قابل خواندن برای انسان‌ها را به آدرس‌های آی‌پی قابل تشخیص برای دستگاه‌های شبکه تبدیل کند. وقتی کاربر یک نام دامنه را در مرورگر وارد می‌کند، درخواست به یک نیمسرور ارسال می‌شود. نیمسرور بازیابی اطلاعات مربوط به نام دامنه مورد نظر از طریق رکوردهای DNS (سیستم نام‌گذاری دامنه) انجام می‌دهد و سپس آدرس آی‌پی مرتبط با آن نام دامنه را به مشتری ارسال می‌کند. هر نیمسرور مسئولیت نگهداری اطلاعات DNS برای یک یا چند دامنه را دارد. سازمان‌ها یا ارائه‌دهندگان خدمات اینترنت ممکن است نیم‌سرورهای خود را داشته باشند و اطلاعات DNS را برای دامنه‌های مشتریان خود نگهداری کنند. این ارتباط میان نیم‌سرورها و دستگاه‌های شبکه باعث امکان اجرای خدمات اینترنتی با نام‌های دامنه به جای آدرس‌های آی‌پی می‌شود.
تاریخچه نیم سرور یا dns
تاریخچه نیم‌سرورها یا DNS (سیستم نام‌گذاری دامنه) به سال ۱۹۸۰ برمی‌گردد. این سیستم به دستورات مهندسان معروف پروژه اینترنت (ARPANET) به وجود آمد. زمانی که تعداد دستگاه‌ها در ARPANET افزایش یافت، نیاز به یک روش ساده و موثر برای ترجمه نام‌های انسانی به آدرس‌های آی‌پی به وجود آمد. در اوایل ARPANET، از یک فایل به نام “hosts.txt” برای نگهداری این ترجمه‌ها استفاده می‌شد. این فایل یک جدول بسیار ساده بود که نام‌های دامنه و آدرس‌های آی‌پی متناظر با هر دستگاه را نگهداری می‌کرد. این روش سریعاً ناکارآمد شد، زیرا با افزایش تعداد دستگاه‌ها و دامنه‌ها، مدیریت این جدول دست‌نیافته شد. در سال ۱۹۸۳، پس از توسعه سیستم DNS، Paul Mockapetris و Jon Postel آن را به عنوان یک استاندارد به رسمیت شناختند. این سیستم نام‌گذاری دامنه (DNS) به شکلی سلسله‌مراتبی و ساختاری بهتر برای ترجمه نام‌ها به آدرس‌های آی‌پی ارائه کرد. DNS مبتنی بر نظریه “سلسله مراتب دامنه” است که به هر دامنه یک نام دامنه (Domain Name) نسبت می‌دهد. به عنوان مثال، دامنه بالاترین سلسله مراتبی به عنوان “Root Domain” شناخته می‌شود. از آنجا، دامنه‌ها به زیردامنه‌ها (Subdomains) تقسیم می‌شوند. هر زیردامنه می‌تواند دارای یک یا چند زیردامنه دیگر باشد. از آن زمان تا کنون، DNS به یکی از اصطلاحات بنیادی اینترنت تبدیل شده و نقش حیاتی در فرآیند ارتباطات و خدمات آنلاین بازی می‌کند. توسعه‌ها و بهبودهای مداوم در DNS، از جمله افزایش امنیت با استفاده از DNSSEC و سازگاری با فناوری‌های جدید، به عنوان جزء اساسی از زیرساخت اینترنت تداوم دارد.
نیم سرور( Nameserver ) یا همان dns چگونه کار می کند؟
DNS یک سیستم نام‌گذاری است که نقش مهمی در ترجمه نام‌های دامنه به آدرس‌های آی‌پی (و برعکس) دارد. وظیفه اصلی DNS، تبدیل نام‌های خوانا برای انسان‌ها به آدرس‌های عددی یا آی‌پی‌ها است. در زیر، نحوه عملکرد DNS را در چند مرحله توضیح می‌دهم:
1. درخواست نیمسرور: زمانی که کاربر یک نام دامنه را در مرورگر وارد می‌کند (مانند www.example.com)، ابتدا یک درخواست به نیمسرور ارسال می‌شود. این نیمسرور ممکن است یک نیمسرور محلی در شبکه شما یا نیم‌سرورهای عمومی در اینترنت باشد.
2. کشف آدرس IP از نیمسرور: اگر نیمسرور محلی (معمولاً در شبکه شما یا توسط ISP) قادر به ارائه آدرس IP برای نام دامنه باشد (معروف به “cache hit”)، اطلاعات به صورت مستقیم از حافظه نهان (cache) دریافت می‌شود و مراحل بعدی اجرا نمی‌شود. این کش زمانی کاربرد دارد که اطلاعات DNS قبلاً درخواست شده باشد و هنوز از حافظه نهان قابل دسترس باشد.
3. درخواست به نیمسرور اصلی: اگر نیمسرور محلی آدرس IP را نداشته باشد (معروف به “cache miss”) یا اطلاعات نیاز به به‌روزرسانی باشد، درخواست به یک نیمسرور اصلی ارسال می‌شود. این نیمسرور اصلی معمولاً متعلق به ISP یا سرویس DNS عمومی می‌باشد.
4. پرس و جو در نیمسرور اصلی: نیمسرور اصلی درخواست را دریافت کرده و اطلاعات مربوط به نام دامنه را جستجو می‌کند. اگر اطلاعات در دیتابیس نیمسرور اصلی موجود باشد (معروف به “cache hit”)، به نیمسرور محلی ارسال می‌شود و سپس به کاربر ارسال می‌شود.
5. پرس و جو در نیم‌سرورهای بالاترین سطح (Root DNS Servers): اگر نیمسرور اصلی نتواند اطلاعات را پیدا کند، درخواست به نیم‌سرورهای بالاترین سطح (Root DNS Servers) ارسال می‌شود. این سرورها اطلاعاتی درباره نیم‌سرورهای مربوط به توسعه‌های دامنه (TLDs) مانند “.com” یا “.org” ارائه می‌دهند.
6. پرس و جو در نیم‌سرورهای مربوط به TLD: بعد از درخواست به نیم‌سرورهای بالاترین سطح، درخواست به نیم‌سرورهای مربوط به TLD ارسال می‌شود. این سرورها اطلاعاتی درباره نیم‌سرورهای مربوط به دامنه خاص مانند “example.com” ارائه می‌دهند.
7. پرس و جو در نیم‌سرورهای دامنه خاص: در نهایت، درخواست به نیم‌سرورهای مربوط به دامنه خاص ارسال می‌شود. این نیم‌سرورها اطلاعات نهایی مربوط به آدرس IP مربوط به نام دامنه را ارائه می‌دهند.
8. بازگشت اطلاعات به کاربر: آدرس IP نهایی که از نیمسرور دامنه خاص دریافت شده است، به نیمسرور محلی و سپس به کاربر ارسال می‌شود. این آدرس IP سپس توسط مرورگر برای ارتباط با سرور مربوط به نام دامنه استفاده می‌شود.
این فرآیند به کلی توصیف کننده چگونگی کار DNS است و نشان‌دهنده این است که چگونه یک درخواست DNS از نیمسرور به سرورهای دیگر پیگیری می‌شود تا آدرس IP نهایی برای نام دامنه مشخص شود. این سیستم از سلسله‌مراتبی از نیم‌سرورها و پرس‌وجوها استفاده می‌کند تا به سرعت و به صورت مؤثر اطلاعات مورد نیاز را فراهم کند و امکان اتصال به منابع متعدد در اینترنت را فراهم سازد.
نیم‌سرورها در ساختار دامنه
نیم‌سرورها در ساختار دامنه (Domain Name System) به صورت سلسله‌مراتبی سازماندهی شده‌اند. این سلسله‌مراتب از سطح بالاترین (Root Domain) شروع شده و به صورت سلسله‌مراتب به نیم‌سرورهای مربوط به هر دامنه ختم می‌شود. مثلاً، فرض کنید که شما نام دامنه “www.example.com” را در مرورگر وارد کرده‌اید. در اینجا، “.com” بخش دامنه‌های عمومی (Top-Level Domain یا TLD) است. نیم‌سرورهای مرتبط با TLD “.com” اطلاعات مربوط به “example.com” را می‌دهند. سپس، نیم‌سرورهای مرتبط با “example.com” اطلاعات مربوط به “www.example.com” را ارائه می‌دهند. اطلاعات مرتبط با هر دامنه در نیم‌سرورهای تعیین شده برای آن دامنه ذخیره می‌شوند. این اطلاعات شامل رکوردهای DNS مانند A Record (برای نگاشت نام به آدرس آی‌پی)، CNAME (برای ایجاد نام‌های دامنه جایگزین)، MX (برای تنظیم ایمیل) و سایر تنظیمات مربوط به نام‌گذاری دامنه است. استفاده از نیم‌سرورها به شبکه این امکان را می‌دهد که از نام‌های دامنه به جای آدرس‌های آی‌پی برای مشخص کردن مکان منابع و خدمات استفاده کند، که این امر بهبود قابلیت خواندن و مدیریت شبکه را فراهم می‌کند.
نکات مهم درباره نیم‌سرورها
نیم‌سرورها به طور گسترده در سراسر اینترنت و شبکه‌های محلی استفاده می‌شوند. این ساختار اجازه می‌دهد تا تغییرات در تنظیمات DNS به راحتی اعمال شوند و اطلاعات مربوط به دامنه‌ها به‌روزرسانی شود. برخی از نکات مهم درباره نیم‌سرورها عبارتند از:
1. ساختار سلسله‌مراتبی نیم سرورها: نیم‌سرورها در ساختار سلسله‌مراتبی قرار دارند، که این امر به افزایش کارایی و مدیریت منابع کمک می‌کند. اطلاعات مرتبط با هر دامنه توسط نیم‌سرورهای مربوط به آن دامنه نگهداری می‌شود.
2. نیم‌سرورهای اصلی و ثانویه: برخی از دامنه‌ها دارای چندین نیمسرور هستند، که یکی به عنوان اصلی و دیگران به عنوان ثانویه شناخته می‌شوند. نیمسرور اصلی معمولاً مسئولیت اصلی نگهداری اطلاعات دامنه را داراست و نیم‌سرورهای ثانویه به عنوان نقاط پشتیبانی عمل می‌کنند.
3. کش‌های DNS: برخی از نیم‌سرورها از کش‌های DNS برای ذخیره اطلاعات DNS به مدت زمان کوتاهی استفاده می‌کنند. این کش‌ها امکان افزایش سرعت و کاهش ترافیک در شبکه را فراهم می‌کنند.
4. توزیع بار: سازمان‌های بزرگ یا سایت‌های با ترافیک زیاد ممکن است از تکنیک‌های توزیع بار در نیم‌سرورها استفاده کنند تا بار کاری را بین نیم‌سرورهای مختلف تقسیم کنند و بهبود قابلیت اطمینان و عملکرد دامنه‌های خود داشته باشند.
5. پروسه نام‌گذاری دامنه: وقتی یک سازمان یا فردی قصد ثبت یک دامنه را دارد، نیاز به تنظیم نیم‌سرورها دارد. این تنظیمات معمولاً توسط مراکز ثبت دامنه (مانند ICANN یا رجیسترهای دامنه) انجام می‌شود. اطلاعات نیم‌سرورها برای دامنه در رکوردهای NS ثبت می‌شوند.
6. نیم‌سرورها و امنیت: امنیت نیم‌سرورها بسیار حیاتی است. اگر یک حمله‌کننده توانایی تغییر اطلاعات در نیم‌سرورها را داشته باشد، می‌تواند کنترل بر روی ارتباطات شبکه را به دست آورده و کاربران را به سایت‌های جعلی هدایت کند. از این رو، امنیت نیم‌سرورها از اهمیت بالایی برخوردار است.
7.تحولات DNSSEC: DNSSEC (DNS Security Extensions) یک پروتکل امنیتی است که به امضای دیجیتال به اطلاعات DNS افزوده می‌شود تا از حملات مخربی مانند حملات میان‌منابع (Man-in-the-Middle) جلوگیری کند. این تکنولوژی به افزایش امنیت نیم‌سرورها و جلوگیری از تغییرات غیرمجاز در اطلاعات DNS کمک می‌کند.
8. پیشرفت‌های Anycast DNS: Anycast یک تکنیک است که به چندین نیمسرور اجازه می‌دهد که همزمان همان نام دامنه را خدمت دهند. این تکنیک به بهبود عملکرد و افزایش قابلیت اطمینان کمک کرده و به کاهش زمان پاسخ درخواست‌ها می‌انجامد.
9. نیم‌سرورها و مدیریت DNS داخلی: در برخی از سازمان‌ها، نیم‌سرورها برای مدیریت داخلی نیز استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، شرکت‌ها ممکن است نیم‌سرورهای داخلی خود را برای اداره نام‌گذاری داخلی و رفع تعارض نام‌ها (نام‌های تکراری درون شبکه) استفاده کنند.
10. توسعه‌پذیری نیم‌سرورها: با گسترش اینترنت و افزایش تعداد دامنه‌ها و خدمات آنلاین، نیاز به توسعه‌پذیری نیم‌سرورها نیز احساس می‌شود. بهبود عملکرد و توانایی مقابله با ترافیک بیشتر، به ویژه در مواجهه با حملات DDoS، نکاتی مهم در توسعه نیم‌سرورها محسوب می‌شود.
11. نیم‌سرورها و IPv6: با توسعه فناوری و افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به اینترنت، استفاده از IPv6 نیز به عنوان آدرس‌دهی آی‌پی در نیم‌سرورها افزایش یافته است. IPv6 از فضای آدرس وسیع‌تری نسبت به IPv4 برخوردار است و به نیم‌سرورها این امکان را می‌دهد که با افزایش تعداد دستگاه‌ها سازگار باشند.
12. همگرایی با تکنولوژی‌های جدید: نیم‌سرورها باید با تکنولوژی‌های جدید سازگار باشند، مانند تکنولوژی‌های ابری، اینترنت اشیاء (IoT)، و 5G. این همگرایی به افزایش امکانات و بهبود عملکرد نیم‌سرورها کمک می‌کند.
نتیجه گیری:
در کل، نیم‌سرورها از اهمیت بسیاری در ساختار اینترنت برخوردارند و بدون آنها، امکان ارتباط با سایر دستگاه‌ها بر اساس نام‌های دامنه به جای آدرس‌های آی‌پی ممکن نخواهد بود. نیم‌سرورها بخش بسیار مهمی از اینترنت و شبکه‌های کامپیوتری را تشکیل می‌دهند و به دلیل نقش بنیادینشان در سیستم نام‌گذاری دامنه، اطلاعاتی کلیدی را فراهم می‌کنند که برای ارتباطات آسان و بهبود قابلیت اطمینان شبکه ضروری هستند. نیم‌سرورها به عنوان پایه‌ای اساسی در ترکیب عملکرد شبکه و اینترنت عمل می‌کنند. توسعه و به‌روزرسانی مداوم این نیم‌سرورها ضروری است تا با نیازها و تغییرات فناوری همگام شوند و امکان ارائه خدمات بهتر و مطمئن‌تر را فراهم کنند.
