Seit einigen Wochen betreiben wir in unserem Netzwerk einen dedizierten Rechner mit einer Root-Server-Instanz von K-Root. Das macht uns Freude und auch stolz, denn ein solcher Root-Nameserver ist ein essenzieller Bestandteil der globalen Internet-Infrastruktur. Doch was steckt eigentlich dahinter, und warum ist es so wichtig, einen K-Root-Server zu betreiben?
Warum K-Root?
Einerseits stellt der Betrieb des K-Root-Servers einen Community-Service dar, der die Internetqualität für alle topologisch nahegelegenen Benutzer verbessert. Durch diese Instanz wird die Namensauflösung im Internet beschleunigt und stabilisiert, was die Nutzererfahrung insgesamt verbessert. Doch auch aus unserer eigenen Perspektive ist der Betrieb nicht ganz uneigennützig: Ein K-Root-Server erhöht die Resilienz unseres eigenen Netzes sowie die unserer Kunden. Zudem ist es eine besondere Auszeichnung, einen Root-Nameserver betreiben zu dürfen. Selbst wenn es "nur" ein K-Root ist, zeugt dies von der Qualität und dem Vertrauen in unsere Dienstleistungen.
Was sind Root-Nameserver?
Nameserver sind ein essentieller Bestandteil der Internetarchitektur. Sie übernehmen die verteilte Namensauflösung (Domain Name Service, DNS) und weisen vereinfacht gesagt einem Namen im Internet (z. B. www.nextlayer.at) die entsprechende IP-Adresse (z. B. 217.175.206.200 oder 2a01:190:15e8:101::200) zu. Diese IP-Adressen sind die eigentlichen Adressierungsmerkmale im Netzwerk, aber für Menschen schwer zu merken. Deshalb werden Nameserver benötigt, um die "Übersetzung" von Domainnamen in IP-Adressen zu ermöglichen.
Die speziellen Nameserver, die als erstes angefragt werden, sind die sogenannten Root-Nameserver – die "Wurzel" des gesamten Domainbaums. Wenn ein Client (typischerweise eine Softwarekomponente auf einem Rechner, Smartphone oder Tablet) eine bisher unbekannte Domain anfragen möchte, wendet er sich zuerst an die Root-Nameserver. Diese geben dann Auskunft darüber, welche weiteren Nameserver für die jeweiligen Subdomains zuständig sind.
Ein einfaches Beispiel:
Der Client erfährt dadurch, welche Nameserver für die .at-Domain zuständig sind, und setzt die Anfrage dann an diese fort. Die Zuverlässigkeit und Performance der Root-Nameserver ist daher von entscheidender Bedeutung für den gesamten Internetverkehr.
Was ist Anycast und wie funktioniert das?
Root-Nameserver werden von unterschiedlichen Organisationen betrieben und sind alphabetisch von a.root-servers.net bis m.root-servers.net durchnummeriert. Aus technischen Gründen gibt es eine Beschränkung: Es können maximal 13 IP-Adressen für Root-Nameserver existieren. Da das Internet seit der Entwicklung des Domain Name Systems (DNS) jedoch enorm gewachsen ist, reichen 13 leistungsfähige Nameserver nicht mehr aus, um alle Anfragen weltweit zu bedienen.
Die Betreiber der Root-Nameserver, darunter auch RIPE für Europa, setzen daher auf eine Technik namens Anycast. Dabei werden Kopien ihrer Root-Nameserver an topologisch günstigen Punkten im Internet aufgestellt – so auch bei uns. Alle diese Server verwenden die gleichen IP-Adressen und liefern identische Antworten. Dank Anycast gelangen die Anfragen auf dem kürzesten Weg zur nächsten Serverinstanz, was die Antwortzeiten erheblich verbessert.
K-Root im AS 1764
Der K-Root-Server, den wir betreiben, ist Teil eines Netzwerks von mehreren Dutzend Instanzen, die auf handelsüblichen Rack-Servern des Herstellers Dell laufen. Diese Server sind weltweit verteilt, mit einem besonderen Fokus auf Europa. Bei der Auswahl der Standorte für neue Instanzen wird nicht nur der Bedarf, sondern auch die topologische Relevanz berücksichtigt.
Unsere Instanz des K-Root-Servers läuft in einem unserer Rechenzentren, nahe an unserer eigenen Cloud-Infrastruktur und Colocation-Dienstleistungen. Technisch gesehen unterscheidet sich dieser Betrieb kaum von einem dedizierten Kundenserver aus unserem eigenen Produktportfolio. Pro Sekunde werden etwa 1000 Anfragen über IPv4 und IPv6 aus ganz Europa bedient – eine beeindruckende Leistung, die die Internetqualität in unserer Region maßgeblich verbessert.
Fazit
Der Betrieb einer K-Root-Instanz ist für uns eine besondere Auszeichnung und ein wichtiger Beitrag zur Internetqualität in unserer Region. Durch die erhöhte Resilienz unseres Netzes und die Verbesserung der Namensauflösung profitieren sowohl unsere Kunden als auch alle Nutzer in topologischer Nähe. Der K-Root-Server stärkt die Basis des Internets und stellt sicher, dass die Namensauflösung und das DNS-System auch bei steigender Nachfrage schnell und zuverlässig bleibt.
