DNS и адресация в интернете: доменные имена, URL и задачи ОГЭ

Чтобы устройства могли обмениваться данными в сети, используются IP-адреса. По ним сеть понимает, куда нужно передать информацию. Условно IP-адрес можно сравнить с адресом устройства или сервера в сети.

Но представь, если бы для каждого сайта приходилось запоминать набор цифр. Это неудобно. Гораздо проще написать example.ru, чем каждый раз вспоминать числовой адрес нужного сервера.

Поэтому в интернете используется DNS — Domain Name System, или система доменных имён. Одна из её главных задач — помогать находить IP-адрес по понятному человеку доменному имени.

Когда ты набираешь доменное имя в адресной строке, браузеру нужно узнать, где находится сайт. Для этого он обращается к системе DNS, которая помогает получить IP-адрес нужного сервера. Затем браузер устанавливает с ним соединение и запрашивает содержимое страницы. При этом DNS не участвует в загрузке самого сайта — он отвечает за поиск адреса.

Кроме IP-адресов, DNS позволяет получать и другие сведения. Например, с его помощью можно узнать, какие серверы принимают почту для определённого домена или на какое другое доменное имя он ссылается. Подробнее об этом поговорим позже, а пока разберёмся, как устроены домены.

Доменные имена имеют иерархическую структуру. Проще всего представить её в виде перевёрнутого дерева.

На самом верхнем уровне находится корневой домен. В полном доменном имени он обозначается точкой в самом конце: example.ru. Но в обычной записи эту последнюю точку почти всегда опускают, поэтому мы привыкли видеть просто: example.ru

Возьмём доменное имя edu.yandex.ru. Здесь ru — домен верхнего уровня, yandex — домен второго уровня, а edu — домен третьего уровня, или поддомен.

Получается, точки внутри доменного имени стоят не просто для красоты. Они разделяют его уровни.

Домены верхнего уровня

Домены верхнего уровня называют TLD — Top-Level Domain. Среди них выделяют национальные и общие домены.

Национальные домены связаны со странами и территориями:

• .ru — Россия;
• .by — Беларусь;
• .uk — Великобритания.

Общие домены не относятся к какой-то одной стране:

• .com,
• .org,
• .info.

Некоторые из этих доменных зон изначально создавались для определённых типов организаций. Например, .com связывали с коммерческими организациями, а .org — с организациями другого типа. Но сейчас воспринимать это как строгое правило уже не стоит.

С доменным именем разобрались. Теперь посмотрим, что происходит после того, как ты вводишь адрес сайта в браузере.

Допустим, ты вводишь: example.ru.

Браузеру нужно понять, к какому серверу обращаться. Само название сайта для этого недостаточно — нужен IP-адрес.

Причём поиск необязательно каждый раз начинается с нуля. Если нужный адрес уже находили недавно, система может его помнить. А вот если не помнит, начинается небольшая DNS-эстафета.

Сначала просто посмотри на весь маршрут. Серверов на схеме получается много для одного вопроса «а где вообще находится этот сайт?», но у каждого из них своя задача. Разберём по порядку.

Шаг 1. Проверяется кэш

Сначала система проверяет, не знает ли она ответ уже сейчас. Информация о ранее найденных адресах может некоторое время храниться в кэше. Если нужная запись там есть, отлично: можно использовать уже известный IP-адрес. Если нет, запрос отправляется дальше.

Шаг 2. Запрос передаётся DNS-резолверу

Когда готового ответа нет, запрос получает DNS-резолвер — сервер, который помогает найти нужную DNS-запись. По сути, ему передаётся простой вопрос: «Какой IP-адрес соответствует example.ru?» Если резолвер уже знает ответ, он его возвращает. Если нет — придётся искать.

Шаг 3. Резолвер обращается к корневым DNS-серверам

Первой остановкой могут стать корневые DNS-серверы. Искать у них готовый IP конкретного сайта не нужно: их задача другая. Они помогают резолверу понять, к серверам какой доменной зоны двигаться дальше.

Для example.ru нас на этом этапе интересует окончание .ru. Корневой сервер показывает, какие DNS-серверы отвечают за эту зону. Сам IP сайта мы ещё не получили, зато маршрут поиска уже стал короче.

Шаг 4. Запрос идёт к серверу домена верхнего уровня

Дальше запрос попадает к DNS-серверам зоны .ru. Их задача — подсказать, какие DNS-серверы отвечают уже за конкретный домен.

Вот поэтому мы и говорили про иерархию доменных имён. Поиск идёт по уровням: сначала выясняем, кто отвечает за .ru, затем — кто отвечает за нужный домен внутри этой зоны. Получается своеобразная эстафета: каждый уровень знает не весь ответ, а следующий правильный шаг.

Шаг 5. Запрос получает авторитативный DNS-сервер

В конце запрос приходит к авторитативному DNS-серверу нужного домена. Именно он хранит DNS-записи этого домена.

Если нам нужен IP-адрес, здесь можно получить соответствующую запись. Например: example.ru → 203.0.113.25. Вот теперь нужный адрес действительно найден.

Шаг 6. IP-адрес возвращается браузеру

Найденный IP-адрес отправляется обратно DNS-резолверу, а затем — твоему компьютеру. Результат обычно можно временно сохранить в кэше, чтобы в следующий раз не повторять весь путь заново. После этого браузер знает, к какому серверу нужно подключиться, и уже может запросить нужную страницу или другой ресурс.

То есть DNS помог ответить на вопрос «где искать?», а дальше браузеру нужно понять, что именно запросить. И здесь мы постепенно подходим к URL.

До этого мы всё время искали IP, поэтому легко решить, что DNS только этим и занимается. Но нет: в DNS есть разные типы записей, и каждая хранит свою информацию о домене.

• A-запись связывает доменное имя с адресом IPv4.
• AAAA-запись связывает доменное имя с адресом IPv6.
• CNAME-запись создаёт псевдоним: одно доменное имя указывает на другое доменное имя.
• MX-запись определяет почтовые серверы, которые принимают почту для домена.
• TXT-запись позволяет хранить текстовые данные. Например, такие записи могут использоваться для подтверждения владения доменом или настройки почтовых сервисов.

Для наших задач особенно важно запомнить базовую связь: доменное имя → IP-адрес. Остальные типы записей показывают, что DNS используется и для других задач.

Здесь появляется ещё одно понятие, которое очень легко смешать с доменом, — URL. Но это всё-таки разные вещи.

Смотри: example.com никуда не исчезло. Оно просто стало одной из частей более длинного адреса.

Разложим URL:

• https — протокол;
• :// — разделитель после названия протокола;
• example.com — доменное имя;
• /images/photo.jpg — путь к ресурсу.

URL может вести на страницу, изображение, файл или другой ресурс. При этом он вовсе не обязан содержать длинный путь и имя файла. Например: https://example.com — тоже нормальный URL.

Поэтому схема «сервер → папка → файл» подходит не для всех адресов в интернете. Но в заданиях ОГЭ обычно используется именно такая структура, поэтому на неё удобно ориентироваться.

В заданиях на адресацию обычно нужно собрать адрес файла, расположенного на определённом сервере. Удобно держать в голове такую схему: протокол://сервер/путь_к_файлу.

Если файл лежит внутри каталога: протокол://сервер/каталог/имя_файла.

Например, https://test.edu/page.html можно разложить так: https + :// + test.edu + / + page.html.

А вот адрес с каталогом http://math.org/data/table.xls разбивается уже так: http + :// + math.org + / + data + / + table.xls.

И здесь главный принцип довольно простой: не пытайся сразу угадывать последовательность букв или цифр. Сначала собери полный адрес. Когда он уже перед глазами, перевести его в обозначения из задания гораздо проще.

Шаг 1. Найди протокол

Адрес начинается с протокола, указанного в условии: http, https или ftp.

Если в условии написано ftp, значит, используем именно ftp. Подменять его на более привычный https не нужно.

Шаг 2. Добавь ://

После протокола ставится ://. Например: https://.

Здесь важно не перепутать этот разделитель с обычным /. Два слеша появляются именно после протокола.

Шаг 3. Собери имя сервера

Дальше полностью восстанавливаем доменное имя. Например, дан домен test.edu, тогда получаем: https://test.edu.

Шаг 4. Поставь /

После имени сервера начинается путь к ресурсу. Поэтому дальше появляется одинарный слеш: /. Получаем: https://test.edu/.

Шаг 5. Добавь каталоги, если они есть

Если файл находится внутри каталога, сначала записывается название этого каталога: https://example.org/images/.

Шаг 6. Добавь имя файла

В конце записываем имя файла вместе с расширением, если оно указано в условии: page.html. Получаем: https://test.edu/page.html.

Всё. Адрес собран. И только теперь смотрим, какими буквами или цифрами в условии обозначены его части.

Теорию и алгоритм мы уже собрали, теперь посмотрим, как всё это работает в самих задачах. Здесь логика каждый раз одна и та же: сначала восстанавливаем нормальный URL, а уже потом переводим его в последовательность цифр или букв из условия. Так гораздо спокойнее: не нужно пытаться одновременно держать в голове и структуру адреса, и кодировку фрагментов. Сначала адрес — потом ответ.

Задача 1 (ОГЭ 2023)

Доступ к файлу page.htm, находящемуся на сервере book.ru, осуществляется по протоколу http. Фрагменты адреса файла закодированы цифрами от 1 до 7:

1. /
2. page
3. ://
4. .ru
5. .htm
6. book
7. http

Нужно записать последовательность цифр, кодирующую адрес файла.

Решение

Сначала не смотрим на цифры и просто собираем сам URL. Протокол — http, после него идёт ://, затем сервер book.ru, одинарный / и файл page.htm.

Получается: http://book.ru/page.htm.

Теперь уже сопоставляем части адреса с номерами:

• http — 7;
• :// — 3;
• book — 6;
• .ru — 4;
• / — 1;
• page — 2;
• .htm — 5.

Ответ: 7364125.

Задача 2 (ОГЭ, открытый банк ФИПИ)

Доступ к файлу summer.jpeg, находящемуся на сервере weather.info, осуществляется по протоколу ftp. Фрагменты адреса файла закодированы цифрами от 1 до 7:

1. ://
2. summer
3. /
4. weather
5. ftp
6. .jpeg
7. .info

Нужно записать последовательность цифр, кодирующую адрес файла.

Решение

Сначала собираем адрес, не обращая внимания на номера фрагментов.

Протокол — ftp, за ним ставим ://. Сервер у нас weather.info, затем нужен /, а в конце — файл summer.jpeg.

Получаем: ftp://weather.info/summer.jpeg.

Теперь переводим адрес обратно в номера фрагментов:

• ftp — 5;
• :// — 1;
• weather — 4;
• .info — 7;
• / — 3;
• summer — 2;
• .jpeg — 6.

Ответ: 5147326.

Не теряй слеш между сервером и путём

Смотри на разницу между test.edupage.html и test.edu/page.html. Во втором случае сразу видно, где закончилось доменное имя и начался путь к ресурсу. Именно для этого и нужен /.

Следи за каталогами

Если файл photo.jpg лежит в каталоге images, путь будет выглядеть так: example.ru/images/photo.jpg.

Если каталогов несколько: example.ru/images/nature/photo.jpg.

То есть здесь всё довольно логично: двигаемся по каталогам слева направо и разделяем их /.

Проверяй точки

Точка может уже входить в предложенный фрагмент, например: .edu.

Если она уже есть, вторую добавлять не нужно. Поэтому перед сборкой адреса сначала посмотри, какие символы тебе вообще дали.

Не путай / и ://

После протокола: ://, а после имени сервера и между каталогами: /.

Например, https://example.ru/images/photo.jpg.

Не меняй протокол

Если в условии указан ftp, используй ftp. Если http — значит, http. Здесь ничего додумывать не нужно: протокол уже дан в условии.

Сначала собери адрес, потом код

Это вообще главное правило для таких задач.

Если сразу смотреть на набор вроде: 3, 6, 1, 5, 2…, очень легко потеряться. А если сначала собрать адрес http://book.ru/page.htm, то последовательность цифр после этого находится практически механически.

Задание 1

Какой домен верхнего уровня используется в имени: fizika.school.ru?

Задание 2

Какая DNS-запись связывает доменное имя с IPv4-адресом?

Задание 3

Доступ к файлу table.xls, находящемуся на сервере math.org в каталоге data, осуществляется по протоколу http. Собери адрес файла.

Фрагменты:

1. http
2. data
3. math.org
4. ://
5. /
6. table.xls

Теперь ты знаешь, зачем компьютеру нужен IP-адрес, как с ним связано доменное имя и какую роль в этом играет DNS. Ты можешь разобрать доменное имя по уровням, объяснить, как DNS-серверы помогают найти нужный адрес и какие ещё данные хранятся в системе доменных имён.

Главное для задания № 7 ОГЭ — уметь отличать доменное имя от полного URL, разбирать адрес на части и собирать его из отдельных фрагментов. Чтобы не запутаться в последовательности цифр, сначала восстанови полный URL, а затем сопоставь его части с обозначениями из условия.

Хочешь проверить свои знания и закрепить тему на практике? Переходи в «100балльный банк» — там тебя ждут задания ОГЭ по информатике, которые помогут подготовиться к экзамену.

Удачи — и пусть все слеши стоят там, где нужно!