บทที่1 1.4)ระบบชื่อโมเดม Domain Name System

ระบบชื่อโดเมน (Domain Name System) หรือ ดีเอ็นเอส (DNS)  

เป็นระบบการตั้งชื่อให้กับ "ทรัพยากรเครือข่าย” แต่ที่พบโดยทั่วไปคือการตั้งชื่อโฮสต์เพื่อใช้แทนไอพีแอดเดรส ดีเอ็นเอสเป็นระบบชื่อที่มีฐานข้อมูลแบบกระจาย โดยไม่มีหน่วยงานหรือสถาบันใดควบคุมหรือมีฐานข้อมูลเดี่ยวครอบคลุมทั้งอินเทอร์เน็ต แต่ละเครือข่ายในอินเทอร์เน็ตจะมีดีเอ็นเอสเซอร์ฟเวอร์เก็บรักษาฐานข้อมูลและบริหารข้อมูลอย่างอิสระ เพื่อให้ไคลเอ็นต์ขอบริการสอบถามข้อมูลตามแบบโปรโตคอลที่กำหนด ดีเอ็นเอสจึงเป็นทั้งระบบการตั้งชื่อและโปรโตคอลรวมอยู่ด้วยกัน

การติดต่อกับผู้ใช้งานประจำเครื่องใดๆ เช่นการส่งอิเล็กทรอนิกส์เมลอาจใช้ไอพีแอดเดรสระบุถึงคอมพิวเตอร์ปลายทางได้เช่น somchai@176.16.0.1 หรือใช้เบราเซอร์เปิดอ่านเว็บเพจโดยใช้ http://192.0.34.65 แต่การใช้ไอพีแอดเดรสดังตัวอย่างที่กล่าวมานั้นไม่อำนวยสะดวกต่อการจดจำ ในอินเทอร์เน็ตจึงใช้วิธีตั้งชื่อให้กับเครื่องเพื่อให้ผู้ใช้จดจำได้ง่ายกว่าตัวอย่างเช่นอีเมลแอดเดรสข้างต้นอาจเขียนแทนด้วย somchai@ku.ac.th 

          เมื่อใช้ชื่อแทนไอพีแอดเดรสสำหรับเรียกใช้บริการหนึ่งๆ โปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับบริการนั้นจะใช้กลไกของระบบเพื่อแปลงชื่อไปเป็นไอพีแอดเดรส และนำไอพีแอดเดรสนั้นติดต่อไปยังคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อไป

ความรู้เบื้องต้นเรื่องระบบชื่อโดเมน ระบบชื่อโดเมน (Domain Name System) หรือ ดีเอ็นเอส (DNS)  เป็นระบบการตั้งชื่อให้กับ "ทรัพยากรเครือข่าย” แต่ที่พบโดยทั่วไปคือการตั้งชื่อโฮสต์เพื่อใช้แทนไอพีแอดเดรส ดีเอ็นเอสเป็นระบบชื่อที่มีฐานข้อมูลแบบกระจาย โดยไม่มีหน่วยงานหรือสถาบันใดควบคุมหรือมีฐานข้อมูลเดี่ยวครอบคลุมทั้งอินเทอร์เน็ต แต่ละเครือข่ายในอินเทอร์เน็ตจะมีดีเอ็นเอสเซอร์ฟเวอร์เก็บรักษาฐานข้อมูลและบริหารข้อมูลอย่างอิสระ เพื่อให้ไคลเอ็นต์ขอบริการสอบถามข้อมูลตามแบบโปรโตคอลที่กำหนด ดีเอ็นเอสจึงเป็นทั้งระบบการตั้งชื่อและโปรโตคอลรวมอยู่ด้วยกัน การติดต่อกับผู้ใช้งานประจำเครื่องใดๆ เช่นการส่งอิเล็กทรอนิกส์เมลอาจใช้ไอพีแอดเดรสระบุถึงคอมพิวเตอร์ปลายทางได้เช่น somchai@176.16.0.1 หรือใช้เบราเซอร์เปิดอ่านเว็บเพจโดยใช้ http://192.0.34.65 แต่การใช้ไอพีแอดเดรสดังตัวอย่างที่กล่าวมานั้นไม่อำนวยสะดวกต่อการจดจำ ในอินเทอร์เน็ตจึงใช้วิธีตั้งชื่อให้กับเครื่องเพื่อให้ผู้ใช้จดจำได้ง่ายกว่าตัวอย่างเช่นอีเมลแอดเดรสข้างต้นอาจเขียนแทนด้วย somchai@ku.ac.th หรือการเปิดอ่านเว็บเพจโดยใช้  เมื่อใช้ชื่อแทนไอพีแอดเดรสสำหรับเรียกใช้บริการหนึ่งๆ โปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับบริการนั้นจะใช้กลไกของระบบเพื่อแปลงชื่อไปเป็นไอพีแอดเดรส และนำไอพีแอดเดรสนั้นติดต่อไปยังคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อไป การใช้งานในยุคต้น ในยุคแรกเริ่มของการใช้ชื่อทดแทนแอดเดรส ระบบฐานข้อมูลซึ่งเก็บชื่อเครื่องที่สมนัยกับไอพีแอดเดรสเป็นฐานข้อมูลเดี่ยว ฐานข้อมูลนี้ดูแลโดยศูนย์สารสนเทศเครือข่ายสถาบันวิจัยสแตนฟอร์ด (Stanford Research Institute's Network Information Center หรือ SRI-NIC) เครือข่ายใดที่ต้องการใช้ฐานข้อมูลจะต้องใช้โปรโตคอลถ่ายโอนแฟ้ม หรือ เอฟทีพี (FTP : File Transfer Protocol) เพื่อนำรายชื่อและแอดเดรสไปใช้งาน ฐานข้อมูลกลางจะปรับปรุงใหม่อยู่ตลอดเวลาเพื่อให้แต่ละเครือข่ายถ่ายโอนข้อมูลล่าสุดไปใช้ รูปแบบเช่นนี้เป็นวิธีปฏิบัติที่ไม่เป็นปัญหาในยุคต้นเนื่องจากจำนวนเครือข่ายและคอมพิวเตอร์จำกัดอยู่ในหน่วยงานราชการและสถาบันการศึกษา แต่เมื่อจำนวนเครือข่ายและคอมพิวเตอร์ขยายตัวเพิ่มมากขึ้น กระบวนการถ่ายโอนเริ่มพบปัญหาอุปสรรคได้แก่ การปรับปรุงฐานข้อมูลแบบรวมศูนย์ไม่ตอบสนองกับอัตราการเพิ่มของคอมพิวเตอร์ได้อย่างทันท่วงที ฐานข้อมูลมีขนาดใหญ่มากขึ้น การถ่ายโอนใช้เวลาและใช้ช่องสัญญาณมากทำให้กระทบต่อการใช้งานอื่น ฐานข้อมูลเดิมเก็บชื่อเป็นระดับเดียวกัน ทำให้เกิดปัญหาการจัดการเมื่อมีผู้ขอตั้งชื่อเหมือนกัน ด้วยเหตุนี้จึงมีแนวคิดในการปรับปรุงระบบให้บริการชื่อเครื่องใหม่ ระบบการแปลงชื่อปรับเปลี่ยนไปสู่ระบบอัตโนมัติที่ใช้วิธีการกระจายฐานข้อมูล มีโปรโตคอลสำหรับเชื่อมต่อฐานข้อมูลนั้นและปรับปรุงข้อมูลโดยอัตโนมัติ รูปแบบการตั้งชื่อมีโครงสร้างแบบลำดับชั้นป้องกันการตั้งชื่อซ้ำซ้อน ระบบดังกล่าวนี้อยู่ภายใต้ข้อกำหนดของโปรโตคอล ดีเอ็นเอส (DNS : Domain Name System) หรือเรียกว่า ระบบชื่อโดเมน ระบบชื่อโดเมนเป็นบริการที่มีความสำคัญอย่างมากในอินเทอร์เน็ต หากระบบชื่อโดเมนไม่สามารถให้บริการได้อาจกล่าวได้ว่าบริการอื่นในอินเทอร์เน็ตจะหยุดชะงักลง ระบบชื่อโดเมนมีฐานข้อมูลแบบกระจายโดยไม่มีหน่วยงานหนึ่งหน่วยงานใดควบคุมฐานข้อมูลเดี่ยวทั้งหมด แต่ละเครือข่ายจะมีเซิร์ฟเวอร์เก็บรักษาฐานข้อมูลและบริหารข้อมูลอย่างอิสระ แต่ละเซิร์ฟเวอร์จะสื่อสารกันด้วยโปรโตคอลดีเอ็นเอสและให้ไคลเอ็นต์ในอินเทอร์เน็ตขอบริการสอบถามข้อมูล ดีเอ็นเอสจึงเป็นทั้งระบบการตั้งชื่อและโปรโตคอลรวมอยู่ด้วยกัน รูปแบบการเขียน การเขียนชื่อคอมพิวเตอร์ประจำโดเมนใดๆจะเริ่มต้นจากชื่อเครื่องตามด้วยชื่อโดเมนย่อยที่คั่นด้วยจุดและปิดท้ายด้วยจุดซึ่งแสดงถึงจุดบนสุดหรือเรียกว่า ราก  (root) เครื่องหมายจุดเป็นสัญลักษณ์ที่ใช้ระบุว่าชื่อได้สิ้นสุดโดยไม่มีชื่อต่อท้ายอีก และเรียกชื่อชื่อนั้นว่าเป็นชื่อสัมบูรณ์ (absolute name) ทั้งนี้เพื่อป้องกันความสับสนกับชื่อที่เขียนแบบสัมพัทธ์ ตัวอย่างเช่นชื่อ www.moe.go.th. รูปแบบการเขียนชื่อคอมพิวเตอร์ที่ระบุทั้งชื่อเครื่องและชื่อโดเมนที่สังกัดเต็มรูปแบบโดยปิดท้ายด้วยเครื่องหมายจุดเป็นรูปแบบการเขียนที่สมบูรณ์ และเรียกชื่อที่เขียนในลักษณะนี้ว่า FQDN (Fully Qualified Domain Name) ประโยชน์จากการใช้ชื่อตามโครงสร้างแบบนี้คือทำให้ชื่อในโดเมนหนึ่งจะมีได้เพียงชื่อเดียวโดยไม่ซ้ำซ้อนกันไม่ว่าอินเทอร์เน็ตจะมีขนาดใหญ่เพียงใดหรือมีจำนวนโดเมนย่อยเท่าใด เพราะเครื่องที่อยู่ต่างโดเมนถึงแม้จะมีชื่อเครื่องหรือชื่อโดเมนย่อยเหมือนกัน หากแต่การสังกัดอยู่ในชื่อโดเมนระดับบนที่ต่างกันย่อมมี FQDN ที่แตกต่างกันและถือว่ามีชื่อต่างกัน ตัวอย่างเช่น www.name.co.th ถือว่ามีชื่อโดเมนต่างจาก www.name.com ในอีกแง่มุมหนึ่งแล้วประโยชน์ของชื่อโดเมนแบบโครงสร้างคือช่วยให้สามารถตั้งชื่อเครื่องได้หลากหลายในหมวดชื่อโดเมนต่างๆ ระบบชื่อโดเมนในอินเทอร์เน็ต ระบบชื่อโดเมนในอินเทอร์เน็ตมีการจัดแบ่งตามโครงสร้างลำดับชั้น (Hierarchical) และใช้ฐานข้อมูลแบบกระจาย (Distributed) ระบบฐานข้อมูลแบบกระจายช่วยให้บริการชื่อโดเมนใน องค์กรใดๆที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบชื่อโดเมนไม่จำเป็นต้องเก็บรักษาสำเนาข้อมูลชื่อโดเมนที่มีอยู่ทั้งหมด หากแต่ระบบสามารถเชื่อมถึงกันทางเครือข่ายเพื่อสืบค้นและแลกเปลี่ยนข้อมูลรวมทั้งใช้ฐานข้อมูลร่วมกันโดยอัตโนมัติ โครงสร้างตามลำดับชั้นของระบบชื่อโดเมนเปรียบเทียบได้กับการแบ่งองค์กรเช่นภายในบริษัทอาจแบ่งออกเป็นแผนกย่อย แต่ละแผนกอาจแบ่งย่อยเป็นฝ่าย หรืออาจเปรียบเทียบกับการแบ่งพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ออกเป็นประเทศ จังหวัด อำเภอ ตำบล เป็นต้น อินเทอร์เน็ตดีเอ็นเอสมีโครงสร้างตามลำดับชั้นแบบโครงสร้างต้นไม้กลับหัวดังรูปที่ 1 โครงสร้างอยู่ภายใต้ต้นไม้รากเดี่ยวและแตกกิ่งก้านมาเป็นลำดับ ส่วนปลายสุดเป็นจุดที่ไม่สามารถแตกกิ่งออกไปได้อีกจะเป็น ชื่อเครื่อง ตัวอย่างเช่น tpt.nectec.or.th หมายถึงเครื่อง tpt ของโดเมน nectec.or.th หรือ cc.usu.edu คือเครื่อง cc ของโดเมน usu.edu โครงสร้างต้นไม้ทั้งโครงสร้างเรียกโดยทั่วไปว่า โดเมนเนมสเปซ (domain name space) หรือเรียกสั้นๆว่า เนมสเปซ หรือหากต้องการกล่าวเจาะจงถึงอินเทอร์เน็ตก็เรียกว่า อินเทอร์เน็ตเนมสเปซ หากพิจารณารูปที่ 1 อินเทอร์เน็ตเนมสเปซมี 3 กลุ่มใหญ่ ความหมายของแต่ละกลุ่มจะกล่าวโดยละเอียดภายหลัง ชื่อโดเมน แต่ละโหนดในเนมสเปซมีชื่อกำกับเพื่อใช้เรียกยกเว้น ราก (root)  ซึ่งอยู่บนสุดไม่ต้องมีชื่อกำกับ โหนดหนึ่งๆอาจแตกออกเป็นโหนดย่อยระดับล่างลงไปได้หลายชั้น ชื่อโดเมน (domain name) คือชื่อที่กำกับประจำโหนดและเรียกชื่อโดยไล่ลำดับจากโหนดนั้นตามเส้นทางขึ้นไปยังราก   ในโดเมนหนึ่งหนึ่งอาจมี โดเมนย่อย (sub domain) ลงไปได้หลายระดับชั้น เช่น ac.th หรือ or.th เรียกได้ว่าเป็นโดเมนย่อยของโดเมน .th หรือหากพิจารณาในระดับองค์กรเช่นตัวอย่างในรูปที่ 2 แสดงถึงโดเมนย่อยของ ku.ac.th ซึ่งได้แก่ agr.ku.ac.th, eng.ku.ac.th และ sci.ku.ac.th รวมทั้งโดเมนย่อยของ exam.com ได้แก่ engr.exam.com และ sales.exam.com           จำนวนโดเมนย่อยหรือระดับชั้นในโดเมนหนึ่งๆขึ้นอยู่กับผู้ดูแลระบบจะกำหนด จำนวนระดับชั้นของชื่อโดเมนไม่มีความสัมพันธ์กับไอพีแอดเดรสแต่อย่างใด ชื่อโดเมนทางซ้ายจะบ่งบอกชื่อเครื่องที่เจาะจงมากขึ้น  ชื่อโดเมนทางขวาจึงบ่งถึงโดเมนที่ใหญ่ขึ้นเป็นลำดับ ลักษณะนี้ต่างจากไอพีแอดเดรสที่ตัวเลขทางขวาบ่งบอกโฮสต์ที่เฉพาะเจาะจงมากกว่าทางซ้าย ตัวอย่างต่อไปนี้เป็นชื่อโดเมนที่มีจำนวนโดเมนย่อยแตกต่างกัน