DNS: Fungsi, Cara Kerja, dan Pentingnya untuk Internet

Bayangkan jika setiap kali ingin membuka website seperti Google, kamu harus mengetikkan deretan angka seperti 172.217.0.46 alih-alih menulis google.com. Tentu saja, hal ini akan sangat merepotkan. Untungnya, Domain Name System (DNS) hadir sebagai solusi. DNS ibarat buku telepon internet—mengubah nama domain yang mudah diingat menjadi alamat IP yang bisa dipahami oleh komputer.

Table of Contents

Apa Itu DNS?

DNS (Domain Name System) adalah sistem yang bertugas menerjemahkan nama domain ke dalam alamat IP. Tanpa Domain Name System, kita harus menghafal rangkaian angka kompleks untuk mengakses website. Menurut Mockapetris (1987), penemu DNS, sistem ini dirancang untuk menggantikan metode lama (file HOSTS.TXT) yang tidak efisien karena memerlukan pembaruan manual setiap kali ada domain baru.

Fungsi DNS

DNS (Domain Name System) memiliki peran yang sangat vital dalam menjaga kelancaran akses internet. Tanpa Domain Name System, aktivitas online yang kita lakukan sehari-hari seperti browsing, mengirim email, atau mengakses layanan cloud akan menjadi jauh lebih rumit. Berikut ini beberapa fungsi Domain Name System dalam infrastruktur internet:

1. Menerjemahkan Nama Domain ke Alamat IP

Setiap website di internet sebenarnya dihosting pada server dengan alamat IP tertentu. Namun, manusia lebih mudah mengingat nama domain daripada deretan angka. Di sinilah Domain Name System berperan sebagai penerjemah, mengubah permintaan akses ke facebook.com menjadi alamat IP yang sesuai, sehingga browser dapat terhubung ke server yang benar.

Tanpa DNS, kita harus menghafal alamat IP setiap website yang ingin dikunjungi, sesuatu yang hampir mustahil mengingat jutaan situs web yang ada saat ini.

2. Mempercepat Akses Internet dengan Caching

Bayangkan bila setiap kali kamu membuka google.com, sistem harus melakukan pencarian Domain Name System dari awal. Proses ini akan memakan waktu dan membuat pengalaman browsing menjadi lambat.

Untuk mengatasi hal ini, Domain Name System menggunakan caching penyimpanan sementara data DNS di berbagai tingkat, mulai dari browser, sistem operasi, hingga server ISP. Ketika kamu mengakses sebuah website untuk pertama kali, Domain Name System resolver akan menyimpan informasi IP tersebut. Sehingga, saat mengunjungi situs yang sama lagi, proses resolusi Domain Name System bisa dilewati dan akses menjadi lebih cepat.

3. Mengarahkan Email melalui MX Records

Selain mengatur lalu lintas web, Domain Name System juga berperan penting dalam pengiriman email. Setiap domain yang mendukung email (seperti gmail.com atau yourbusiness.com) memiliki MX Record (Mail Exchange Record) yang menentukan server mana yang bertanggung jawab menerima email.

Misalnya, ketika seseorang mengirim email ke bams@bams.com, server email penerima akan memeriksa MX Record DNS untuk mengetahui apakah email harus dikirim ke mail.google.com, mx1.rumahweb.com, atau server lainnya. Tanpa konfigurasi MX Record yang tepat, email tidak akan sampai ke tujuan.

4. Membagi Beban Server dengan Load Balancing

Website besar seperti Facebook, Netflix, atau Amazon melayani jutaan pengguna setiap detik. Jika semua lalu lintas dialihkan ke satu server, maka server tersebut akan kelebihan beban dan crash.

Domain Name System membantu mengatasi masalah ini melalui DNS Load Balancing, sebuah teknik yang membagi lalu lintas pengguna ke beberapa server berbeda. Misalnya, ketika kamu mengakses netflix.com, Domain Name System dapat mengarahkan ke server terdekat secara geografis baik di Jakarta, Singapura, atau Amerika sehingga streaming berjalan lancar tanpa buffering.

5. Mendukung Keamanan dengan DNSSEC

Salah satu ancaman besar di internet adalah DNS spoofing, di mana peretas mengalihkan lalu lintas pengguna ke server palsu. Untuk mencegah hal ini, DNSSEC (DNS Security Extensions) diperkenalkan.

DNSSEC menambahkan lapisan validasi kriptografis pada respons Domain Name System, memastikan bahwa alamat IP yang diberikan benar-benar berasal dari sumber yang sah. Dengan demikian, pengguna terhindar dari serangan phishing atau penipuan melalui website palsu.

6. Memungkinkan Fleksibilitas Manajemen Domain

Bayangkan kamu harus mengubah alamat IP server setiap kali memindahkan hosting. Tanpa Domain Name System, ini akan menjadi mimpi buruk bagi administrator sistem.

Dengan Domain Name System, kamu hanya perlu memperbarui A Record atau CNAME di panel DNS, dan perubahan akan berlaku secara global setelah propagasi selesai. Ini memudahkan migrasi server, pergantian hosting, atau pengaturan subdomain tanpa gangguan akses.

Cara Kerja DNS

Ketika kita mengetikkan alamat website di browser, ada rangkaian proses kompleks yang terjadi dalam hitungan milidetik untuk menghubungkan kita ke server tujuan. Mari kita bahas bagaimana sebenarnya Domain Name System bekerja.

1. Inisiasi Permintaan DNS (DNS Query)

Proses dimulai ketika pengguna mengetikkan URL (misalnya www.google.com) di address bar browser. Sebelum melakukan permintaan ke jaringan luar, sistem akan melakukan pengecekan internal terlebih dahulu:

Pengecekan Cache Lokal:

Browser memeriksa cache DNS-nya sendiri untuk melihat apakah pernah mengakses domain tersebut sebelumnya
Sistem operasi (Windows, macOS, Linux) memeriksa cache Domain Name System tingkat sistem
Router lokal dalam jaringan rumah/kantor juga menyimpan cache Domain Name System tersendiri

Bila tidak ditemukan dalam cache, sistem akan memeriksa file hosts – sebuah file teks sederhana yang memetakan alamat IP ke nama domain secara manual. File ini biasanya terletak di:

Windows: C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
Linux/macOS: /etc/hosts

2. Kontak ke DNS Recursive Resolver

Jika informasi tidak ditemukan di cache lokal maupun file hosts, permintaan akan dikirim ke DNS Recursive Resolver. Ini biasanya merupakan server DNS yang disediakan oleh:

Internet Service Provider (ISP) seperti Telkom, IndiHome, atau FirstMedia
Layanan DNS publik seperti Google DNS (8.8.8.8) atau Cloudflare (1.1.1.1)
DNS server internal perusahaan (jika berada di jaringan korporat)

Resolver ini bertindak sebagai perantara yang akan melakukan pencarian lengkap jika tidak memiliki data yang diminta dalam cache-nya.

3. Pencarian ke Root Nameserver

Seandainya resolver tidak memiliki informasi yang dicari, ia akan menghubungi root nameserver – komponen paling fundamental dalam hierarki DNS. Saat ini ada 13 root server utama (dari A.root-servers.net hingga M.root-servers.net) yang tersebar di seluruh dunia.

Root nameserver tidak menyimpan informasi alamat IP untuk domain tertentu, melainkan hanya mengarahkan resolver ke Top-Level Domain (TLD) nameserver yang sesuai berdasarkan ekstensi domain (.com, .org, .id, dll).

4. Pencarian ke TLD Nameserver

Setelah mendapatkan petunjuk dari root nameserver, resolver kemudian menghubungi TLD nameserver yang bertanggung jawab untuk ekstensi domain tersebut. Contoh:

Untuk .com: a.gtld-servers.net
Untuk .id: dns1.idnic.net
Untuk .org: a0.org.afilias-nst.info

TLD nameserver akan memberikan informasi tentang authoritative nameserver yang mengelola domain spesifik yang dicari.

5. Permintaan ke Authoritative Nameserver

Authoritative nameserver adalah server yang benar-benar menyimpan dan mengelola record DNS untuk domain tersebut. Ini biasanya dikelola oleh:

Registrar domain (seperti Namecheap, GoDaddy)
Penyedia hosting (seperti Rumahweb, Hostinger, Niagahoster)
Tim IT perusahaan (untuk domain internal)

Server inilah yang akhirnya memberikan jawaban pasti berupa alamat IP yang terkait dengan domain yang diminta.

6. Penyimpanan Cache dan Pengembalian Hasil

Setelah mendapatkan alamat IP yang valid, recursive resolver akan:

Menyimpan informasi ini dalam cache-nya untuk waktu tertentu (biasanya mengikuti TTL/Time-To-Live yang ditentukan)
Mengembalikan informasi alamat IP ke perangkat pengguna
Browser kemudian dapat membuka koneksi ke server web menggunakan alamat IP tersebut

Beberapa teknik digunakan untuk mempercepat proses ini:

Prefetching DNS: Browser modern secara proaktif melakukan resolusi DNS untuk link yang mungkin diklik pengguna
Anycast Routing: Memungkinkan permintaan DNS diarahkan ke server terdekat secara geografis
EDNS Client Subnet: Memungkinkan server DNS memberikan respons yang lebih tepat berdasarkan lokasi pengguna

Untuk mencegah spoofing dan cache poisoning, DNSSEC menambahkan lapisan validasi kriptografis pada setiap langkah proses resolusi Domain Name System, memastikan bahwa informasi yang diterima benar-benar berasal dari sumber yang sah.

Struktur DNS: Hierarki dan Zona

Sistem DNS (Domain Name System) dibangun dengan struktur hierarkis yang terorganisir dengan rapi, mirip seperti sistem direktori pada komputer atau struktur organisasi perusahaan. Pemahaman mendalam tentang struktur ini penting bagi administrator sistem, web developer, maupun pengguna umum yang ingin mengoptimalkan penggunaan internet.

1. Root Level (Titik Akar)

Titik paling puncak dalam hierarki Domain Name System diwakili oleh root zone yang secara teknis ditandai dengan titik tunggal (.). Dalam penulisan lengkap, domain sebenarnya diakhiri dengan titik ini (contoh: “www.example.com.”), meskipun dalam penggunaan sehari-hari titik akhir ini biasanya dihilangkan.

Root zone ini dikelola oleh Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) melalui sistem 13 root server clusters (dengan ratusan replica di seluruh dunia) yang dikenal dengan nama dari A.root-servers.net sampai M.root-servers.net. Server-server ini menjadi fondasi seluruh sistem Domain Name System global.

2. Top-Level Domain (TLD)

Di bawah root zone terdapat level Top-Level Domain, yang merupakan bagian paling kanan dari sebuah nama domain (setelah titik terakhir). TLD terbagi dalam beberapa kategori utama:

Generic TLDs (gTLD):

.com (komersial)
.org (organisasi)
.net (jaringan)
.info (informasi)
Dan ratusan gTLD baru seperti .app, .blog, .shop

Country Code TLDs (ccTLD):

.id (Indonesia)
.sg (Singapura)
.jp (Jepang)
.us (Amerika Serikat)

3. Second-Level Domain (SLD)

Second-Level Domain adalah bagian unik yang kita daftarkan ketika membeli nama domain. Inilah yang menjadi identitas utama website atau layanan online:

“google” dalam google.com
“facebook” dalam facebook.com
“kemendikbud” dalam kemendikbud.go.id

SLD inilah yang biasanya menjadi merek atau nama organisasi. Pemilik SLD memiliki kendali penuh untuk membuat berbagai subdomain dan mengatur record DNS-nya.

4. Subdomain (Third-Level Domain)

Subdomain berada di sebelah kiri SLD dan memungkinkan pembagian fungsionalitas yang lebih spesifik:

“mail.google.com” untuk layanan email
“drive.google.com” untuk penyimpanan cloud
“blog.perusahaan.com” untuk bagian blog
“en.wikipedia.org” untuk versi bahasa Inggris

Memberikan fleksibilitas dalam mengatur berbagai layanan tanpa perlu membeli domain baru. Dalam skala besar, subdomain juga bisa mengarah ke server fisik yang berbeda.

5. Zona DNS dan Delegasi

Setiap level dalam hierarki Domain Name System membentuk zona administrasi yang terpisah. Zona Domain Name System adalah bagian kontinu dari namespace DNS yang didelegasikan ke otoritas tertentu:

Root zone didelegasikan ke operator root server
TLD zone didelegasikan ke registrar masing-masing
Domain utama (SLD) didelegasikan ke pemilik domain
Subdomain bisa didelegasikan ke departemen berbeda dalam organisasi

Delegasi ini memungkinkan sistem Domain Name System bersifat terdistribusi dan terdesentralisasi, di mana setiap level hanya perlu mengetahui informasi tentang level tepat di bawahnya.

6. Record DNS dalam Zona

Setiap zona Domain Name System mengandung berbagai record yang menentukan bagaimana domain tersebut berfungsi:

Record Fundamental:

SOA (Start of Authority): Menentukan otoritas utama untuk zona
NS (Name Server): Menunjukkan server DNS yang bertanggung jawab
A/AAAA: Pemetaan nama ke alamat IPv4/IPv6

Record Fungsional:

MX: Untuk routing email
CNAME: Alias nama domain
TXT: Informasi verifikasi dan keamanan
SRV: Layanan spesifik seperti VoIP atau instant messaging

Struktur hierarkis Domain Name System inilah yang memungkikan internet berskala global tetap terorganisir dengan baik, sekaligus memungkinkan fleksibilitas dalam pengelolaan nama domain. Pemahaman struktur ini sangat penting ketika melakukan konfigurasi Domain Name System yang kompleks atau troubleshooting masalah jaringan.

Ancaman dan Perlindungan Keamanan DNS

Sistem DNS yang menjadi tulang punggung internet ternyata menyimpan berbagai kerentanan keamanan yang sering dimanfaatkan oleh penyerang. Mari kita eksplorasi tiga ancaman utama beserta solusi pengamanannya.

1. DNS Spoofing (Cache Poisoning)

Serangan ini termasuk yang paling berbahaya dalam kategori ancaman Domain Name System. Penyerang memanipulasi cache DNS untuk mengalihkan lalu lintas pengguna ke server palsu. Teknik kerjanya melibatkan penyusupan record DNS palsu ke dalam cache resolver, sehingga ketika pengguna mencoba mengakses situs bank misalnya, mereka malah diarahkan ke replika situs yang dikendalikan penyerang.

Kasus nyata terjadi pada 2019 ketika kelompok hacker menyasar ISP di Brasil untuk mengalihkan akses ke situs perbankan. Korban yang tidak curiga kemudian memasukkan credential login mereka ke situs palsu tersebut. Serangan semacam ini sangat efektif karena dari perspektif pengguna, mereka mengakses alamat website yang benar.

2. Serangan DDoS pada DNS

Distributed Denial of Service (DDoS) terhadap infrastruktur Domain Name System dapat melumpuhkan akses internet secara luas. Pada Oktober 2016, serangan DDoS besar-besaran menargetkan Dyn DNS, menyebabkan situs-situs besar seperti Twitter, Netflix dan PayPal tidak bisa diakses selama berjam-jam.

Penyerang membanjiri server Domain Name System dengan permintaan resolusi palsu dalam volume sangat besar (mencapai puluhan juta permintaan per detik) menggunakan botnet Mirai. Yang membuat serangan ini berbahaya adalah dampak riak (ripple effect)-nya – satu serangan terhadap provider DNS dapat mempengaruhi ribuan website sekaligus.

3. DNSSEC sebagai Solusi Keamanan

Domain Name System Security Extensions (DNSSEC) dikembangkan khusus untuk mengatasi berbagai kerentanan Domain Name System. Sistem ini bekerja dengan menambahkan tanda tangan digital kriptografis pada setiap record Domain Name System, memastikan bahwa:

Authenticity – Respons DNS benar-benar berasal dari server yang berwenang
Integrity – Data tidak diubah selama transmisi
Non-repudiation – Tidak bisa disangkal asal usul datanya

Implementasi DNSSEC menggunakan model rantai kepercayaan (chain of trust) yang dimulai dari root zone sampai ke domain individual. Setiap level memverifikasi level di bawahnya menggunakan pasangan kunci kriptografi (public/private key).

Meskipun DNSSEC pertama kali diperkenalkan tahun 2005 (RFC 4033), adopsinya masih belum merata. Data 2023 menunjukkan baru sekitar 30% domain .com yang telah mengimplementasikan DNSSEC secara penuh. Tantangan utamanya terletak pada kompleksitas implementasi dan kebutuhan sumber daya komputasi tambahan.

Selain tiga masalah utama di atas, ekosistem DNS juga menghadapi ancaman lain seperti:

Domain Name System Tunneling – Teknik menyelundupkan data melalui channel DNS yang sering digunakan untuk eksfiltrasi data atau bypass firewall.
Domain Name System Hijacking – Pengambilalihan kontrol domain dengan mencuri credential registrar atau mengeksploitasi vulnerability pada panel administrasi.
NXDOMAIN Attack – Membanjiri resolver DNS dengan permintaan domain tidak ada untuk memenuhi cache dengan record negatif.

Untuk mengamankan infrastruktur Domain Name System, beberapa best practice yang bisa diterapkan:

Selalu gunakan resolver Domain Name System yang mendukung DNSSEC validasi
Implementasikan Response Rate Limiting pada server DNS
Gunakan DNS over HTTPS (DoH) atau DNS over TLS (DoT) untuk mengenkripsi kueri
Rutin memantau perubahan Domain Name System yang tidak sah
Aktifkan two-factor authentication pada akun registrar domain

Kelebihan Sistem DNS

Beberapa kelebiha sistem Domain Name System sebagai berikut.

1. Kemudahan Akses dengan Nama Domain

Sistem Domain Name System telah merevolusi cara kita berinteraksi dengan jaringan internet. Dengan mengganti deretan angka IP address yang sulit diingat (seperti 172.217.160.46) menjadi nama domain yang mudah diingat (seperti google.com), Domain Name System secara signifikan meningkatkan user experience. Bayangkan harus menghafal puluhan alamat IP hanya untuk mengakses situs-situs favorit Anda – inilah yang berhasil diatasi oleh DNS.

2. Optimalisasi Kecepatan melalui Caching

Mekanisme caching multi-level pada Domain Name System menciptakan efisiensi yang luar biasa. Cache bekerja pada berbagai tingkatan:

Browser (Chrome, Firefox, dll menyimpan cache DNS sendiri)
Sistem Operasi (Windows/macOS/Linux memiliki DNS cache)
Router jaringan lokal
ISP recursive resolver
Hingga global DNS cache network

Struktur berlapis ini memastikan permintaan yang berulang dapat dilayani dengan sangat cepat, seringkali dalam hitungan milidetik.

3. Fleksibilitas Manajemen Jaringan

Domain Name System menyediakan alat yang powerful untuk administrasi jaringan kompleks:

Load balancing dengan membagi traffic ke beberapa IP address
Failover system dengan mengalihkan traffic saat server utama down
Geolocation routing yang mengarahkan pengguna ke server terdekat
Kemudahan migrasi server hanya dengan mengubah record DNS
Manajemen berbagai layanan (web, email, VoIP) dalam satu domain

4. Skalabilitas Global

Desain hierarkis DNS memungkinkannya berkembang bersama internet yang terus bertumbuh. Penambahan domain baru tidak memerlukan modifikasi infrastruktur inti, cukup registrasi di level TLD yang sesuai.

Kekurangan Sistem DNS

Selain memiliki kelebihan, ternyata DNS mempunyai beberapa kekurangan sebagai berikut ini.

1. Waktu Propagasi yang Lama

Perubahan DNS memerlukan waktu propagasi yang bisa mencapai 48 jam karena:

TTL (Time-To-Live) record yang panjang
Cache DNS di berbagai level yang belum expired
Replikasi data ke seluruh dunia
Ini menjadi masalah kritis saat emergency server migration atau perbaikan cepat setelah serangan.

2. Kerentanan Keamanan

Tanpa proteksi tambahan, DNS memiliki beberapa celah keamanan serius:

Spoofing attacks yang mengarahkan ke situs palsu
Cache poisoning yang menginjeksi record tidak valid
DNS hijacking melalui pembajakan akun registrar
Amplification attacks untuk DDoS
Solusi seperti DNSSEC menambah kompleksitas dan biaya operasional.

3. Ketergantungan pada Infrastruktur Pusat

Meski didesain terdistribusi, DNS tetap bergantung pada:

13 root server clusters (meski ada ratusan mirror)
Registrar dan registry TLD
Provider DNS resolver besar
Gangguan pada titik-titik kritis ini bisa berdampak luas.

4. Masalah Privasi

Kueri DNS tradisional tidak terenkripsi, memungkinkan:

ISP memantau aktivitas browsing
Penyadapan oleh man-in-the-middle
Profiling pengguna oleh pihak ketiga

Teknologi baru seperti DoH (DNS over HTTPS) masih belum diadopsi secara universal.

Semoga informasi ini bermanfaat dan menambah wawasan.

Referensi

Mockapetris, P. (1987). Domain names – concepts and facilities. RFC 1034.
Liu, C., Albitz, P., & Loukides, M. (2006). DNS and BIND (5th ed.). O’Reilly Media.
Arends, R., et al. (2005). DNS Security Introduction and Requirements. RFC 4033.

Please follow and like Bams:

Post Views: 298