📖 धडा 06 — DNS: शाळेची निर्देशिका

📍 तुम्ही इथे आहात: 12 पैकी धडा 06 · पुढे: lesson-07-http-on-the-wire

📦 या ब्रँचमध्ये काय आहे

धडे 01–06. निर्देशिका: example.com चे 93.184.216.34 कसे होते, byte by byte बांधलेल्या प्रश्नासह.

net/demo.py — dns: UDP वरून 8.8.8.8 ला 29-byte query, आणि उलगडलेले उत्तर

🧒 5 वर्षांच्या मुलाला समजावल्यासारखे

विज्ञान प्रयोगशाळा म्हणजे इमारत 93.184 मधली खोली 216 हे कोणालाच लक्षात राहत नाही. तुम्ही निर्देशिकेला विचारता: "example.com कुठे आहे?" तुमच्या टेबलावरच्या निर्देशिकेला (cache) कदाचित आधीच माहीत असेल. नसेल, तर ती शाळेच्या resolver ला विचारते, जो root ला विचारतो (".com कोण सांभाळतो?"), मग .com ला ("example.com कोण सांभाळतो?"), मग example.com च्या स्वतःच्या server ला, जो पत्ता आणि एक टीप देऊन उत्तर देतो: "हे 300 seconds लक्षात ठेवा". पुढच्या वेळी कोणीही कोणाला विचारत नाही.

🗺️ आकृती

flowchart LR
  Y["💻 you<br/>cache?"] --> R["📖 resolver<br/>8.8.8.8 / your ISP"] --> RO["🏛️ root"] --> C[".com"] --> E["example.com's<br/>name servers"]
  E -->|"A 93.184.216.34 · TTL 300"| R --> Y

❓ काय

Records: A (IPv4), AAAA (IPv6), CNAME (दुसरे नाव), MX (mail), TXT (पुरावा, SPF), NS (zone साठी कोण उत्तर देतो).
TTL: कोणताही cache उत्तर किती वेळ ठेवू शकतो. बदल सगळीकडे दिसायला जुना TTL संपावा लागतो.
Resolver (recursive, तुमच्या वतीने विचारतो) विरुद्ध authoritative (उत्तराचा मालक). /etc/hosts स्थानिक पातळीवर सगळ्यावर मात करते.
Transport: UDP port 53; मोठ्या उत्तरांसाठी TCP; DoH/DoT ते HTTPS/TLS मध्ये गुंडाळतात.

🤔 का

चुकीची किंवा जुनी निर्देशिका अगदी बंद पडलेल्या server सारखी दिसते. "site बंद आहे" पैकी निम्मे DNS असते: record मधली टायपिंगची चूक, ज्याची कोणी वाट पाहिली नाही असा TTL, गाठता न येणारा resolver. म्हणूनच शिडीची पहिली पायरी: DNS आहे का?

🔧 कसे (या repo मध्ये)

dns() एक header (id, flags = recursion desired, एक प्रश्न), length-prefixed labels म्हणून नाव, type A, class IN पॅक करतो — 29 bytes — ते 8.8.8.8:53 ला पाठवतो आणि compressed-name pointer सह उत्तराचे records वाचतो. कोणतीही library नाही; हाच protocol आहे.

🧪 करून पाहा

python3 net/demo.py dns
dig +short example.com                 # the same answer, the grown-up tool
dig example.com                        # the full answer: flags, TTL, which server answered
dig +trace example.com | tail -8       # watch root → .com → example.com
dig MX gmail.com +short                # a different record type

✅ तपासा — तुम्हाला काय दिसायला हवे

id matches: True, एक किंवा अधिक A record → … ttl 300s ओळी, आणि dig +short तेच पत्ते छापतो. dig +trace निर्देशिकेतून खाली उतरणारे तीन hops दाखवतो.

🏁 तुम्ही आत्ताच काय सिद्ध केले

तुम्ही हाताने DNS प्रश्न बांधला, उत्तर वाचले, आणि निर्देशिका root पासून खाली काम कसे सोपवते ते पाहिले.

⚠️ नेहमीच्या चुका

record बदलून जुना TTL संपण्याआधीच विजय जाहीर करणे.
zone apex वर (example.com स्वतः) CNAME — याला परवानगी नाही; A/ALIAS वापरा.
/etc/hosts किंवा company चा resolver तुमच्या अपेक्षेवर मात करत आहे हे विसरणे.

🏭 प्रत्यक्ष वापरात हे का महत्त्वाचे: blue-green cutovers, failover आणि CDNs हे सगळे DNS द्वारे हलतात; TTL हा तुमचा rollback चा वेळ आहे. Route 53 आणि Cloudflare म्हणजे health checks जोडलेला हाच धडा.

⏭️ पुढे

धडा 07 — wire वरचे HTTP: API शाळेची चिठ्ठी, socket वर हाताने लिहिलेली, आणि HTTP/2 व /3 ने काय बदलले.

📖 Lesson 06 — DNS: the school directory

📍 You are here: Lesson 06 of 12 · Next: lesson-07-http-on-the-wire

📦 What's in this branch

Lessons 01–06. The directory: how example.com becomes 93.184.216.34, with a question built byte by byte.

net/demo.py — dns: a 29-byte query to 8.8.8.8 over UDP, and the answer decoded

🧒 Explain like I'm 5

Nobody remembers that the science lab is room 216 in building 93.184. You ask the directory: "where is example.com?" The directory on your desk (the cache) may already know. If not, it asks the school's resolver, which asks the root ("who handles .com?"), then .com ("who handles example.com?"), then example.com's own server, which answers with the address and a note: "remember this for 300 seconds". Next time, nobody asks anyone.

🗺️ Diagram

flowchart LR
  Y["💻 you<br/>cache?"] --> R["📖 resolver<br/>8.8.8.8 / your ISP"] --> RO["🏛️ root"] --> C[".com"] --> E["example.com's<br/>name servers"]
  E -->|"A 93.184.216.34 · TTL 300"| R --> Y

❓ What

Records: A (IPv4), AAAA (IPv6), CNAME (alias), MX (mail), TXT (proof, SPF), NS (who answers for the zone).
TTL: how long any cache may keep the answer. A change is visible everywhere only after the old TTL expires.
Resolver (recursive, asks on your behalf) vs authoritative (owns the answer). /etc/hosts overrides everything locally.
Transport: UDP port 53; TCP for big answers; DoH/DoT wrap it in HTTPS/TLS.

🤔 Why

A wrong or stale directory looks exactly like a dead server. Half of "the site is down" is DNS: a typo in a record, a TTL nobody waited for, a resolver that cannot be reached. Hence the first rung of the ladder: is it DNS?

🔧 How (in this repo)

dns() packs a header (id, flags = recursion desired, one question), the name as length-prefixed labels, type A, class IN — 29 bytes — sends it to 8.8.8.8:53 and parses the answer records, including the compressed-name pointer. No library; this is the protocol.

🧪 Try it

python3 net/demo.py dns
dig +short example.com                 # the same answer, the grown-up tool
dig example.com                        # the full answer: flags, TTL, which server answered
dig +trace example.com | tail -8       # watch root → .com → example.com
dig MX gmail.com +short                # a different record type

✅ Verify — what you should see

id matches: True, one or more A record → … ttl 300s lines, and dig +short printing the same addresses. dig +trace shows three hops down the directory.

🏁 What you just proved

You built a DNS question by hand, read the answer, and watched the directory delegate from the root down.

⚠️ Common mistakes

Changing a record and declaring victory before the old TTL expires.
A CNAME at the zone apex (example.com itself) — not allowed; use an A/ALIAS.
Forgetting /etc/hosts or a corporate resolver is overriding what you expect.

🏭 Why this matters in production: blue-green cutovers, failover and CDNs all move by DNS; the TTL is your rollback time. Route 53 and Cloudflare are this lesson with health checks attached.

⏭️ Next

Lesson 07 — HTTP on the wire: the API school's slip, written by hand onto the socket, and what HTTP/2 and /3 changed.

← Previoustcp udp Next →http on the wire

This page is the lesson's README from the lesson-06-dns branch, shown here so the whole School stays on one site. Code files open on GitHub at the same branch.