¿Qué es DNS y cómo funciona el sistema de nombres de dominio?

¿Alguna vez te has preguntado cómo tu navegador sabe a qué página web llevarte cuando escribes una dirección como www.google.com? Esa magia no es tan mágica, tiene nombre y se llama DNS. El Sistema de Nombres de Dominio (DNS) es uno de los pilares fundamentales de Internet y, aunque pasa desapercibido para la mayoría de usuarios, sin él la navegación sería todo menos sencilla.

El DNS hace que podamos utilizar nombres fáciles de recordar en lugar de largas y complejas direcciones IP numéricas. No solo mejora la experiencia del usuario, también optimiza y organiza el tráfico de la red de manera eficiente. Además, es mucho más que una simple agenda de direcciones. Este sistema es completamente jerárquico, descentralizado y ha evolucionado con el tiempo para ofrecer seguridad, flexibilidad y eficiencia.

¿Qué significa DNS?

DNS son las siglas de Domain Name System, o Sistema de Nombres de Dominio en español. Es un protocolo de Internet diseñado para traducir nombres de dominio legibles por humanos (como www.ejemplo.com) en direcciones IP que las máquinas utilizan para comunicarse (como 192.0.2.1).

Funciona como una guía telefónica global, estableciendo un sistema jerárquico de bases de datos distribuidas. Cada vez que alguien accede a una web, envía un correo o se conecta a un servicio en la nube, se está produciendo una consulta DNS por detrás.

¿Para qué sirve el DNS?

El DNS sirve para agilizar y facilitar el acceso a servicios y sitios de Internet. Sin él, tendrías que memorizar cada dirección IP asociada a una web en lugar de usar su cómodo nombre de dominio. Pero su utilidad va más allá:

• Acceso a sitios web de forma sencilla y rápida.
• Soporte al envío y recepción de correos electrónicos.
• Conexión a redes, tanto cableadas como inalámbricas.
• Uso de servicios como streaming, juegos online, redes sociales, etc.

¿Cómo funciona el sistema DNS?

La base del funcionamiento del DNS es la resolución de nombres. Este proceso consiste en traducir un nombre de dominio en su correspondiente dirección IP. Para lograrlo, intervienen varios tipos de servidores:

Tipos de servidores DNS implicados

• Cliente DNS (Resolver): Suele estar integrado en tu sistema operativo. Cuando introduces una URL, este cliente inicia la petición.
• Servidor recursivo: Se encarga de buscar la dirección IP en múltiples niveles si no la tiene almacenada en caché. Es el primero en recibir tu petición.
• Servidor raíz: Ocupa el nivel más alto de la jerarquía DNS. No proporciona direcciones IP completas, pero redirige tu petición hacia el servidor TLD adecuado.
• Servidor TLD: Maneja los dominios de nivel superior, como .com, .es o .org. Redirige la consulta a los servidores autoritativos del dominio solicitado.
• Servidor autoritativo: Es el que finalmente responde con la dirección IP real del nombre de dominio solicitado.

Pasos del proceso de resolución

1. Escribes la dirección web en el navegador.
2. El cliente DNS manda la solicitud al servidor recursivo.
3. Este primero revisa su caché. Si no la encuentra, consulta al servidor raíz.
4. El servidor raíz redirige la petición al TLD correspondiente.
5. El TLD redirige al servidor autoritativo.
6. Este último da la dirección IP al servidor recursivo, que, a su vez, la entrega al cliente, permitiéndote acceder al sitio web.

Estructura del sistema DNS

El DNS está organizado de forma jerárquica en forma de árbol, que se conoce como espacio de nombres del dominio. Algunas características importantes de su estructura son:

• Etiqueta raíz: Representada como un punto (.), es el origen del árbol.
• Dominios de nivel superior (TLD): Como .com, .org, .gov, .es, etc.
• Subdominios: Como www.ejemplo.com o correo.ejemplo.com.
• Hostname o nombre del equipo: Suele ser la parte más a la izquierda en un dominio.

Un nombre de dominio completo, también conocido como FQDN (Fully Qualified Domain Name), identifica de manera única a un recurso en la red. Por ejemplo: www.ejemplo.com.

Tipos de consultas: recursivas e iterativas

Existen dos formas principales en las que los servidores DNS realizan sus búsquedas:

• Consulta recursiva: El servidor se encarga de buscar la dirección IP completa. Si no tiene los datos, va preguntando a otros servidores hasta obtenerla.
• Consulta iterativa: El servidor responde con la mejor pista que tiene. Es el cliente el que, paso a paso, debe ir solicitando información hasta llegar al resultado final.

En la práctica, el cliente realiza una consulta recursiva al servidor local, pero este último hace consultas iterativas a los servidores superiores del árbol.

Registros DNS: ¿qué son y para qué sirven?

Los registros DNS son las unidades de información que se almacenan en los servidores de nombres y permiten el funcionamiento correcto del dominio. Cada tipo de registro cumple una función específica:

Registros más comunes

• A: Asocia un dominio a una dirección IPv4.
• AAAA: Asocia a una dirección IPv6.
• MX: Define a qué servidores se debe enviar el correo electrónico del dominio.
• NS: Indica qué servidores de nombres tienen autoridad sobre ese dominio.
• CNAME: Crea alias entre dominios.
• PTR: Hace la resolución inversa: IP a nombre de dominio.
• SOA: Define la autoridad de la zona, es decir, quién es el administrador de la base de datos DNS de ese dominio.
• SRV: Describe servicios específicos asociándolos a puertos y servidores.
• TXT: Almacena texto arbitrario; se usa para verificación de dominio, políticas de correo (SPF, DKIM) o seguridad.

¿Qué es una zona DNS?

Una zona es una parte del espacio de nombres de dominio designada para que sea gestionada por un servidor o grupo de servidores. Un dominio puede estar dividido en diferentes zonas para facilitar su administración.

Los servidores de nombres que gestionan zonas pueden ser de dos tipos:

• Servidor principal (maestro): Contiene el archivo de base con todos los registros DNS.
• Servidor secundario (esclavo): Obtiene copias de la zona mediante transferencia (axfr/ixfr).

Funcionamiento de la caché DNS

La caché es una herramienta fundamental para mejorar la velocidad en la navegación. Los servidores DNS guardan las respuestas a consultas ya realizadas para que, si otro usuario pide lo mismo, se dé la respuesta sin necesidad de repetir el proceso completo.

Esta respuesta se guarda un tiempo determinado llamado TTL (Time To Live), que puede ser desde unos minutos hasta 24 horas o más.

Seguridad en el DNS

El DNS no fue diseñado inicialmente con la seguridad en mente, lo que lo ha convertido en objetivo de múltiples ataques.

Amenazas comunes

• Secuestro de datos DNS (DNS spoofing o cache poisoning): Inyectar información falsa en la caché para redirigir tráfico a sitios maliciosos.
• Phishing mediante dominios similares: Crear nombres de dominio que parecen legítimos pero llevan a sitios fraudulentos. Ejemplo: paypa1.com.
• Ataques DDoS al resolver nombres: Saturar el servidor DNS para evitar que responda peticiones legítimas.

Medidas de protección

• DNSSEC (Domain Name System Security Extensions): Añade firmas digitales a los registros DNS para autenticarlos criptográficamente.
• TSIG: Permite autenticación entre servidores de confianza.
• DoT (DNS over TLS) y DoH (DNS over HTTPS): Mecanismos para cifrar las peticiones DNS y evitar que terceros puedan interceptarlas.
• Filtering y firewalls específicos de DNS: Detectan y bloquean tráfico malicioso.

Configuración y gestión de un servidor DNS

Configurar un servidor DNS requiere definir las zonas, sus registros, e indicar los servidores NS asociados a cada dominio. También se debe registrar el dominio con un proveedor acreditado, y asegurarse de que apunta a los servidores definidos.

Es vital mantener los registros actualizados y asegurarse de que se replican correctamente entre maestro y esclavos. Además, conviene usar TTL cortos en sitios dinámicos o en proceso de migración, y más largos en sistemas estables para mejorar el rendimiento.

Diagnóstico y herramientas útiles

Para determinar problemas con DNS o verificar configuraciones puedes usar:

• Nslookup: Consulta directa a un servidor DNS.
• Dig: Análisis detallado de registros, especialmente útil para DNSSEC.
• Traceroute/MTR: Verifica la ruta de conexión hasta un servidor DNS.
• Ping: Comprueba la disponibilidad de la IP o el nombre.
• Whois: Muestra detalles del registrador y los servidores asociados.

Conceptos adicionales relevantes

• Registros comodín (Wildcard): Usando el asterisco (*), un único registro puede cubrir múltiples subdominios.
• Glue records: Son registros A o AAAA asociados a dominios que se usan como servidores NS dentro de su propia zona.
• Registros ANY: Solicitan todos los registros disponibles para un dominio, aunque muchos servidores actuales limitan estas respuestas por motivos de seguridad.

Últimos avances y estandarización del DNS

El DNS ha sido objeto de evolución constante. Existen numerosos RFCs, como el 1034 y 1035, que establecen sus fundamentos básicos, pero otros como el 2136 (actualizaciones dinámicas) o 2671 (EDNS) permiten la ampliación de capacidades, vitales hoy en día con DNSSEC, IPv6 o registros complejos.

Organismos como la ICANN, IANA o InterNIC velan por la asignación y funcionamiento correcto del sistema.

Este sistema de nombres y sus avances permiten que Internet sea más rápido, seguro y descentralizado. Comprender su funcionamiento nos permite tomar decisiones informadas en nuestro uso diario de la red.