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Was ist DNS? So funktioniert das Domain Name System


Was ist DNS_ So funktioniert das Domain Name System


Die Welt des Internets ist geprägt von ansprechenden und leicht merkbaren Website-Namen, die uns den Zugang zu Informationen und Dienstleistungen im Netz erleichtern. Doch hinter den Kulissen verbirgt sich eine komplexe Struktur, die dafür sorgt, dass wir nicht mit undurchsichtigen Zahlenkolonnen, sondern mit verständlichen Website-Namen arbeiten können. 


Dieser Prozess wird durch das Domain Name System (DNS) ermöglicht. In diesem Beitrag erklären wir dir ganz genau, was DNS ist, wie es entstand und wie es funktioniert. Warum ist das wichtig? Nun, wenn du eine Website erstellen und einen Domainnamen finden willst, ist es hilfreich, etwas mehr über die Funktionsweise dieses Adressbuches für das Internet zu erfahren.



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Was ist das DNS (Domain Name System)?


DNS, die Abkürzung für Domain Name System, lässt sich als eine Art Adressbuch für das Internet vorstellen. Es übersetzt zunächst die für Computer verständlichen IP-Adressen in menschenlesbare Website-Namen, was es uns ermöglicht, bequem merkbare Domain-Namen wie „Wix.com” zu verwenden, um auf Websites zuzugreifen, ohne uns mit langen Zahlenfolgen befassen zu müssen.


Denn eine typische IP-Adresse (​​Internet Protocol) sieht so aus: 192.158.1.38. Jede Domain wird in Form der IP-Adresse auf einem Server innerhalb des Domain Name Systems (DNS) gespeichert. 



Das DNS hilft uns also dabei, uns im Internet zurechtzufinden, denn müssten wir jedes Mal, wenn wir in unserem Browser eine Website aufrufen wollen, solch eine Zahlenfolge eingeben, würde das Internet ganz anders aussehen, als wir es heute kennen. Es wäre nicht nur viel frustrierender, es wäre auch für Unternehmen und Marken viel schwieriger, aus der Masse herauszustechen.

 

Die Frage, was ist eine Domain, klären wir auf unserem Blog. 




Die Geschichte des DNS


Das Domain Name System (DNS) wurde erstmals 1983 von Paul Mockapetris vorgeschlagen. Noch im selben Jahr ging der erste DNS-Server online. Die Anfänge des Internets waren eine Zeit des schnellen Wachstums und der Innovation. Das Domain Name System trug dazu bei, dass Nutzer:innen viel einfacher Websites aufrufen konnten.


Über die Jahre hat sich das DNS mit neuen Funktionen und Fähigkeiten kontinuierlich weiterentwickelt. Heute wird das DNS von Milliarden von Menschen auf der ganzen Welt genutzt, um auf Millionen von Websites zuzugreifen und Domain-Namen anzumelden.


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Wozu wird das DNS genutzt?


Das DNS wird für viele Zwecke verwendet:


  • Websites sind über ihren Namen statt über ihre Nummer erreichbar

  • Hostnamen werden aufgelöst, um IP-Adressen für Netzwerkdienste zu erhalten

  • Server können registrierte Hostnamen teilen, um die Belastung auf einem einzelnen Server zu reduzieren

  • Browser können DNS-Einträge zwischenspeichern, um die Leistung zu verbessern

  • Das Internet wird hierarchisch strukturiert, einschließlich Top-Level-Domains und Subdomains.



Lesetipp: .DE .ORG, .COM. oder .NET? Welche Domain-Endung solltest du wählen?



DNS und Top Level Domain


Warum das DNS so wichtig ist


Das Domain Name System ist grundlegend dafür da, dass das Internet für alle zugänglich ist. Indem menschenlesbare Website-Namen in computerlesbare IP-Adressen umgewandelt werden, erleichtert  das DNS uns allen, die Websites unserer Wahl zu finden und aufzurufen.


Das DNS spielt außerdem eine wichtige Rolle im Bereich Netzwerksicherheit. Indem Hostnamen in IP-Adressen umgewandelt werden, ermöglicht  das DNS, dass Server registrierte Host-Namen gemeinsam nutzen können, wodurch die Belastung eines einzelnen Servers verringert wird. Das trägt dazu bei, dass Netzwerke reibungslos und sicher funktionieren.


Darüber hinaus kann die DNS-Zwischenspeicherung die Leistung einer Website verbessern, indem sie  den Browsern ermöglicht, Datensätze (die Seiten und Aktionen, die Nutzer:innen auf einer Website durchführen) für eine spätere Verwendung zu speichern. So können Ladezeiten für häufig besuchte Websites verkürzt werden.


Das Caching funktioniert so: Wenn du eine Website häufig besuchst, wird dein Verlauf zwischengespeichert. Wenn du dann auf die Seite zurückkehrst, siehst du die gespeicherte Version der Seite, und nicht eine neu geladene. Das spart Zeit und Speicherplatz auf dem Server und trägt dazu bei, dass Websites insgesamt schneller geladen werden.


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Wie funktioniert das DNS?


Immer dann, wenn dein Browser die benötigten Adressinformationen nicht in deinem Cache finden kann, führt er eine DNS-Abfrage durch. Das bedeutet, dass die Website (der Hostname) in eine IP-Adresse umgewandelt werden muss. Nur so wird der Hostname für den Computer lesbar und die Website kann gefunden werden. Dazu schickt dein Browser Anfragen an DNS-Server.



Was sind DNS-Server?


DNS-Server werden von verschiedenen Betreibern auf der ganzen Welt verwaltet. Tatsächlich können aber alle einen eigenen DNS-Server einrichten, wenn sie das wollen. Wenn du einen Website-Namen in deinem Browser eingibst, sendet dein Browser eine Anfrage an einen DNS-Server, um die IP-Adresse der Website herauszufinden und dich dann mit dieser Adresse zu verbinden. Der Server liefert dann die Website mit ihrem gesamten Inhalt an deinen Browser.


Das DNS-System ist ein wichtiger Teil der Internet-Infrastruktur, und es ist wichtig, einen zuverlässigen Server zu haben, damit alle Nutzer:innen ohne Unterbrechung auf eine Website zugreifen können.


Am Laden einer Website sind vier DNS-Server beteiligt:

  • DNS-Resolver: Wenn du in deinem Browser eine Anfrage eingibst, geht sie an den Resolver. Der Resolver erstellt in der Regel mehrere Anfragen, um die DNS-Anfrage deines Computers zu beantworten.

  • Stamm-Nameserver: Der Stammserver übersetzt den von dir eingegebenen Website-Namen (Hostname) in die IP-Adresse.

  • TLD-Nameserver: Der TLD-Server fragt die Top-Level-Domain ab, die von einem Domain Registrar betrieben wird. In unserem Beispiel www.wix.com ist .com die Top-Level-Domain

  • Autoritativer Nameserver: Im letzten Schritt gibt der autoritative Nameserver die IP-Adresse der angeforderten Website zurück an den DNS-Resolver.


Domain-Kosten im Überblick – und warum du eine Domain kaufen solltest.



Die Domain-Registrierung fällt übrigens unter die Aufsicht der ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers). Diese Organisation weist IP-Adressen zu, akkreditiert Domain-Registrare, verwaltet eine zentrale Datenbank für Domainnamen und zugehörige IP-Adressen, sowie die Genehmigung neuer Domain-Endungen.



Autoritativer DNS-Server und rekursiver DNS-Resolver – das sind die Unterschiede


Die DNS-Server lassen sich hauptsächlich in rekursive und autoritative DNS-Server unterteilen. Aber wie unterscheiden sie sich?


Rekursiver DNS-Resolver


Ein rekursiver DNS-Server ist ein Server, der andere DNS-Server kontaktiert, um die Antwort auf eine Abfrage zu erhalten. Hat der angefragte DNS-Server die Antwort nicht, fragt er weitere Server ab, bis er einen findet, der die Antwort kennt. Diese Art von Server wird in der Regel von privaten Nutzer:innen und kleinen Unternehmen verwendet.



Autoritativer DNS-Server


Ein autoritativer DNS-Server ist ein Server, der die DNS-Anfragen beantwortet. Auf ihm sind die IP-Adressen der Webiten gespeichert; er übersetzt die Namen in die IP-Adressen. Anschließend sendet er die Antwort an deinen Computer, der dann im Browser die Website öffnet. Diese Art von Server wird in der Regel von großen Organisationen und Internetanbieter:innen verwendet.



Was ist ein DNS-Lookup?


Als DNS-Lookup wird der Prozess bezeichnet, in dem dein Browser versucht, die IP-Adresse von der Website zu finden, die du eingegeben hast. Kann dein Browser die Adressinformationen der Website nicht in deinem Cache finden, führt er folgende Schritte durch:


  1. Du gibst die URL einer Website im Browser ein, zum Beispiel www.wix.com. Die Abfrage geht ins Internet und wird von einem rekursiven DNS-Resolver empfangen.

  2. Der Resolver schickt eine Anfrage an einen DNS-Stamm-Nameserver.

  3. Der DNS-Stamm-Nameserver teilt dem Resolver mit, unter welcher Top-Level-Domain die Information für die Website zu finden ist. Im Fall von www.wix.com handelt es sich um die Top-Level-Domain .com. Andere Top-Level-Domains sind zum Beispiel .de oder .net

  4. Der Resolver schickt eine Anfrage an die Top-Level-Domain

  5. Der Server der Top-Level-Domain teilt dem Resolver die IP-Adresse des Nameservers mit

  6. Der Resolver schickt eine Anfrage an den Nameserver der Domain

  7. Der Nameserver teilt dem Resolver die IP-Adresse mit, in unserem Beispiel die IP-Adresse von www.wix.com

  8. Nun beantwortet der DNS-Resolver die Anfrage deines Browsers und teilt ihm die IP-Adresse mit. Dein Browser sendet daraufhin eine HTTP-Anfrage an die IP-Adresse. Die Dateien der Website werden an deinen Browser gesendet und der Inhalt der Website wird dir angezeigt



Was ist ein DNS-Resolver?


Der DNS-Resolver ist der erste Schritt im DNS-Lookup und ist dafür zuständig, deine gesendete Anfrage zu verwalten. Der Resolver leitet also die Abfragekette ein, die dafür nötig ist, einen Website-Namen in die entsprechende IP-Adresse umzuwandeln.


Darüber hinaus wird zwischen einer rekursiven DNS-Abfrage und einem rekursiven DNS-Resolver unterschieden. Die DNS-Abfrage ist die Anfrage, die an einen DNS-Resolver gerichtet wurde und die beantwortet werden will. Der DNS-Resolver hingegen akzeptiert und verarbeitet die DNS-Abfrage.


Ein wichtiger Hinweis ist zudem, dass ein ungecachter DNS-Lookup in der Regel sowohl rekursive als auch iterative Abfragen enthält. Was diese Typen von DNS-Abfrage sind, schauen wir uns als Nächstes an.



Welche Typen von DNS-Abfragen gibt es? 


Normalerweise enthält ein DNS-Lookup drei verschiedene Typen von DNS-Abfragen. Häufig werden die verschiedenen Typen miteinander kombiniert, sodass die IP-Adresse einer Website schneller gefunden werden kann. 


Am schnellsten funktioniert eine DNS-Abfrage, wenn sich die Adressinformationen bereits in deinem Cache befinden, also in deinem Browser zwischengespeichert sind. In diesem Fall spricht man von einer nichtrekursiven Abfrage. Ziel ist es hierbei, Bandbreite zu sparen und die Server weniger auszulasten. 


Zwei weitere Typen von DNS-Abfragen sind:


  • Rekursive Abfrage: In einer rekursiven Abfrage fordert der Resolver, dass er vom DNS-Server entweder die Adressinformationen oder eine Fehlermeldung erhält, wenn er diese nicht finden kann.

  • Iterative Abfrage: Bei einer iterativen Abfrage hingegen gibt der DNS-Server dem Resolver nur die besten verfügbaren Informationen zurück. Wenn zusätzliche Informationen benötigt werden, kann der Resolver daraufhin weitere iterative Abfragen an andere DNS-Server stellen. Auf diese Weise kann das DNS effizienter genutzt werden.


Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass der DNS-Resolver bei rekursiven Abfragen die vollständige Verantwortung für die Beschaffung der Informationen übernimmt, während bei der iterativen Abfrage die Verantwortung zwischen Resolver und den DNS-Servern aufgeteilt wird. 




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Alexandra Eger

Blog Growth Managerin

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