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E-Mail, Downloads oder Webseiten: Ohne DNS geht im Internet praktisch rein gar nichts, denn dieses ist für die Auflösung der kryptischen IP-Adressen in aussagekräftige Namen zuständig. Eine elementare Rolle spielen in diesem Zusammenhang auch die sogenannten Root-Server, ohne die IP-Adressen in Ihrer heutigen Form gar nicht möglich wären. In diesem Beitrag erklären wir Ihnen, wie ein Root-Server funktioniert, welche Aufgabe er im Domain Name System erfüllt und was Ihn von einem Dedicated Server unterscheidet.

Wie unterscheidet sich ein Root-Server von einem dedizierten Server?

Ein Root-Server arbeitet an der Wurzel (englisch: Root) des DNS und dient der Adressfindung einer Domain. Ein dedizierter Server ist ein physischer Rechner, dessen gesamte Ressourcen (also CPU, Arbeitsspeicher, HDD / SSD usw.) für eine bestimmte („dedizierte“) Aufgabe zur Verfügung gestellt wird.

Wie viele globale Root-Nameserver gibt es?

Derzeit existieren insgesamt 13 globale Nameserver, die rund um den Erdball verteilt sind und von diversen Institutionen (z.B. der NASA oder VeriSign) betrieben werden.

Wer sollte einen Root-Server mieten?

Das Einrichten und Betreuen eines Root-Servers erfordert gewisse Fachkenntnisse und ist damit weitestgehend erfahrenen Administratoren vorbehalten. Die Servermiete an sich stellt darüber hinaus aber auch eine günstige Alternative zur Anschaffung eigener Hardware dar.

1. Root-Server? Was ist das?

Ein Root-Server (auch Root-Nameserver, DNS-Root-Server oder kurz Rootserver) ist per Definition ein Server, dessen einzige Aufgabe darin besteht, die Root-Zone des DNS zu veröffentlichen. Er übernimmt eine elementare Funktion bei der Übersetzung eines Domain-Namens in eine IP-Adresse (dem sogenannten „forward lookup“), indem er Client-Anfragen in der Root-Zone des DNS beantwortet. Root-Server können sowohl unter Windows als auch unter Linux betrieben werden.

Gut zu wissen: Die Root-Zone markiert die höchste Ebene im DNS-Namensraum.

Man unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Arten von Root-Servern:

  • Globale DNS-Root-Server stellen sicher, dass Sie mit Ihrem Rechner, Smartphone oder Tablet im Internet surfen können und die Domäne zum richtigen Server weitergeleitet wird. Derzeit existieren 13 Server dieser Art, die auf der ganzen Welt verteilt sind und Ihre Daten fortlaufend synchronisieren. Sie werden von diversen Institutionen betrieben, die wiederum der ICANN (Internet Corporation for Assigned Names und Number) unterliegen. Die DNS-Root-Server sind fortlaufend nach dem Schema <Buchstabe>. root-servers.net benannt und jeweils unter einer IPv4-Adresse und einer IPv6-Adresse erreichbar.
  • Möchte ein Unternehmen den Root-Server selbst in einem Rechenzentrum betreiben oder betreiben lassen, stehen verschiedene Arten von Hosting (z.B. in der Cloud) sowie virtuelle (vServer) oder Hardware-Server zur Wahl. Weitere Informationen dazu finden Sie im letzten Abschnitt dieses Beitrags.

2. Die Aufgabe des Root-Servers für das DNS

DynDNS Symbolbild

Die Root-Nameserver geben den anfragenden Clients lediglich Auskunft darüber, von welchem DNS-Server sie weitere Informationen über die angeforderte IP-Adresse erhalten.

Die Root-Nameserver führen die Namensauflösung nicht selbst aus, sondern geben den anfragenden Clients lediglich Auskunft darüber, von welchem DNS-Server sie weitere Informationen über die angeforderte IP-Adresse erhalten. Der Nameserver selbst verwaltet im Prinzip nur eine knapp 2 MB große Root-Zone-Datei, die alle für die Funktion des DNS notwendigen Informationen enthält. Durch die Auswertung ebendieser nach einer festen Hierarchie werden die IP-Adressen und Top-Level-Domains (TLDs) zuordnungsfähig. Darüber hinaus beantwortet er Anfragen zu einer TLD, wenn der Nameserver nicht antwortet.

Das bedeutet, dass ein Root-Server theoretisch aus einem einzigen Computer bestehen kann. In der Praxis setzt man in der Regel aber mehrere zusammengefasste Systeme („logische Server“) ein, die gemeinsam für diese Aufgabe zuständig sind.

Bei der Namensauflösung kommen viele verschiedene Nameserver zum Einsatz, die Root-Nameserver spielen innerhalb dieses Prozesses allerdings eine besondere Rolle. Sie stellen die oberste Instanz der Namensauflösung dar und sind die erste Anlaufstelle in Sachen IP-Adressfindung. Daher ist es sehr wichtig, dass Sie kontinuierlich und zuverlässig Ihre Aufgabe erledigen können.

3. Die globalen Root-Nameserver in der Übersicht

Buchstabe

IPv4-Adresse

IPv6-Adresse

Betreiber

A

198.41.0.4

2001:503:ba3e::2:30

VeriSign

B

192.228.79.201

2001:478:65::53

USC-ISI

C

192.33.4.12

2001:500:2::c

Cogent Communications

D

199.7.91.13

2001:500:2d::d 

University of Maryland

E

192.203.230.10 

2001:500:a8::e

NASA

F

192.5.5.241

2001:500:2f::f

ISC

G

192.112.36.4

2001:500:12::d0d

U.S. DoD NIC

H

128.63.2.53

2001:500:1::803f:235

US Army Research Lab

I

192.36.148.17

2001:7FE::53

Netnod

J

192.58.128.30

2001:503:c27::2:30

VeriSign

K

193.0.14.129

2001:7fd::1

RIPE NCC

L

199.7.83.42

2001:500:3::42

ICANN

M

202.12.27.33

2001:dc3::35

WIDE Project

Gut zu wissen: Jeder der in der Tabelle aufgeführten Root-Nameserver verfügt über eine identische Kopie der Root-Zone-Datei.

4. Beispiel für die Funktionsweise eines Root-Servers

  1. Sie tippen die Adresse wintotal.de in die Adresszeile Ihres Browsers ein.
  2. Damit sich Ihr Client mit der zugehörigen IP-Adresse verbinden und die gewünschten Inhalte vom Server abrufen kann, muss die Webadresse in eine IP-Adresse umgewandelt werden.
  3. Dazu wird als erstes der Cache durchsucht. Sollte sich die Adresse nicht dort befinden, wird eine DNS-Abfrage an den betreffenden Server des Providers gestellt.
  4. Liegt die IP-Adresse auch dort nicht vor, erfolgt eine Anfrage an den zuständigen Root-Server. Dieser gibt den Registrar aus. Anschließend kann die URL in eine IP-Adresse aufgelöst und diese an den anfragenden Rechner übergeben werden. Der Root-Server ist demnach die letztmögliche Instanz zur Auflösung einer Webadressen in eine IP.
  5. Die IP-Adresse kann nun vom Browser ausgelesen werden.

5. Exkurs: Root-Server oder Dedicated Server?

Dieser Artikel handelt ausschließlich von den Root-Nameservern, die das Domain Name System betreffen. Der Begriff Root-Server wird im Bereich des Webhostings fälschlicherweise aber auch häufig als Synonym für einen Server mit Superuser-Rechten verwendet. Im Gegensatz zu einem „Shared Server“ stellt der Hoster diesen ausschließlich einem Kunden zur Verfügung und räumt ihm erweiterte Rechte dafür ein. So haben Sie zwar die volle Kontrolle über Ihre Anwendungen und Dienste, müssen sich dafür aber auch selbst um Updates, das Erstellen von Backups, Zugriffe und Sicherheitseinstellungen kümmern. Root-Server eignen sich daher meist nur für professionelle Administratoren.

Server Backup

Beim Dedicated Server haben Sie im Vergleich zum Shared Server zwar die volle Kontrolle über Ihre Anwendungen und Dienste, müssen sich dafür aber auch selbst um Updates, Backups, Zugriffe und Sicherheitseinstellungen kümmern.

Fehlt das notwendige Fachwissen für die Administration eines Root-Servers, können Sie stattdessen auch einen Managed Server bei einem der vielen Anbieter in Deutschland mieten. Dieser stellt vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen eine vergleichsweise günstige Alternative zur Anschaffung eigener Hardware dar, denn neben geringeren Investitions-Kosten sparen Sie durch das Mieten auch in Hinblick auf die Sicherung, Kühlung, Wartung und den Platzaufwand. Der Hoster kümmert sich um die Bereitstellung und Administration des Servers, Programme und Anwendungen lassen sich aber weiterhin individuell konfigurieren. Damit stellen Managed Server durchaus auch eine gute Alternative für Zuhause dar. Der zusätzliche Aufwand spiegelt sich allerdings im Preis wider: Managed Server sind in der Regel teurer als selbst verwaltete Systeme.

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Einfach erklärt: Was ist ein Root-Server?
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