Khi bộ định tuyến tại nhà truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị trong mạng nội bộ, máy chủ DNS (Domain Name System) thực hiện một nhiệm vụ tương tự cho toàn bộ Internet. Chúng cung cấp một “bảng tra cứu” giữa các URL dễ đọc như khothuthuat.net và địa chỉ IP mà trình duyệt web của bạn sử dụng để truy cập dữ liệu. Đây là một hệ thống tưởng chừng đơn giản nhưng lại cực kỳ phức tạp về mặt kỹ thuật, và trong phần lớn thời gian, nó hoạt động hiệu quả để giữ cho Internet luôn được kết nối.
Các máy chủ DNS được thiết lập trên hệ điều hành hoặc bộ định tuyến của bạn sẽ tiếp nhận yêu cầu từ trình duyệt. Tùy thuộc vào việc chúng đã có dữ liệu trong bộ nhớ đệm hay chưa, chúng sẽ trả về thông tin cho trình duyệt hoặc truy vấn một chuỗi các máy chủ tên miền khác. Quá trình này bắt đầu từ máy chủ gốc (c-root server), sau đó đến máy chủ tên miền cấp cao nhất (TLD – Top-Level Domain), và cuối cùng là máy chủ tên miền của trang web lưu trữ thực tế, trước khi dữ liệu được truyền ngược lại trình duyệt của bạn.
Tuy nhiên, mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ khi có sự cố xảy ra. Tùy thuộc vào phần nào của quá trình phân giải DNS bị ảnh hưởng, nó có thể làm gián đoạn các phần lớn của Internet cùng một lúc. Đôi khi, chỉ một trang web hoặc một loạt dịch vụ liên quan bị mất kết nối, nhưng cũng có những lúc sự cố lan rộng hơn. Do cách thức hoạt động của các máy chủ tên miền, một lỗi DNS có thể ảnh hưởng đến một số khu vực trên thế giới nhưng lại không gây ảnh hưởng đến những khu vực khác.
Một câu nói đùa phổ biến trong ngành công nghệ thông tin (IT) là “It’s always DNS” (Luôn luôn là DNS). Câu nói này xuất phát từ thực tế là nguyên nhân gốc rễ của nhiều hành vi mạng không giải thích được thường có thể truy nguyên về một số đặc điểm hoặc lỗi trong quy trình DNS. Khi trang web yêu thích của bạn không thể truy cập hoặc bạn không thể kết nối Internet, nguyên nhân thường là do DNS. Hãy cùng khothuthuat.net tìm hiểu sâu hơn về một số vụ sập mạng lớn do lỗi hệ thống DNS trong lịch sử.
1. Tại Sao DNS Quan Trọng Đến Vậy?
Để hiểu rõ hơn về các sự cố DNS, trước tiên chúng ta cần nắm vững tầm quan trọng và cơ chế hoạt động của nó. DNS không chỉ đơn thuần là một “cuốn danh bạ” của Internet, mà còn là trái tim của mọi kết nối trực tuyến.
Vai trò của DNS trong kết nối Internet
Hãy tưởng tượng bạn muốn gọi điện thoại cho một người bạn. Bạn không nhớ số điện thoại của họ mà chỉ nhớ tên. Bạn sẽ cần tra cứu tên của họ trong danh bạ điện thoại để tìm ra số điện thoại tương ứng. DNS hoạt động tương tự như vậy trên Internet. Thay vì nhớ địa chỉ IP dài dòng (ví dụ: 172.217.160.142) của mỗi trang web, người dùng chỉ cần gõ tên miền dễ nhớ (ví dụ: google.com). Hệ thống DNS sẽ chịu trách nhiệm “dịch” tên miền đó sang địa chỉ IP để trình duyệt của bạn có thể tìm thấy và kết nối đến máy chủ chứa trang web. Nếu không có DNS, việc truy cập Internet sẽ gần như không thể thực hiện được đối với người dùng thông thường.
Cơ chế hoạt động của DNS
Khi bạn gõ một địa chỉ website vào trình duyệt, một chuỗi các sự kiện liên tiếp được kích hoạt:
- Truy vấn DNS (DNS Query): Trình duyệt của bạn gửi một yêu cầu truy vấn đến máy chủ DNS cục bộ (thường là máy chủ DNS của nhà cung cấp dịch vụ Internet – ISP của bạn hoặc một máy chủ bạn tự cấu hình).
- Bộ nhớ đệm (Caching): Máy chủ DNS cục bộ sẽ kiểm tra xem nó có thông tin về tên miền đó trong bộ nhớ đệm của mình hay không. Nếu có, nó sẽ trả về địa chỉ IP ngay lập tức, giúp quá trình truy cập nhanh chóng.
- Quá trình phân giải lặp (Recursive Resolution): Nếu không tìm thấy trong bộ nhớ đệm, máy chủ DNS cục bộ sẽ bắt đầu quá trình phân giải bằng cách liên hệ với các máy chủ DNS cấp cao hơn:
- Máy chủ gốc (Root Servers): Có 13 hệ thống máy chủ gốc chính trên toàn cầu. Chúng quản lý các tên miền cấp cao nhất (TLD) như .com, .org, .net, .vn, v.v.
- Máy chủ TLD (Top-Level Domain Servers): Sau khi nhận được thông tin từ máy chủ gốc, máy chủ DNS cục bộ sẽ liên hệ với máy chủ TLD tương ứng. Ví dụ, nếu bạn truy cập
khothuthuat.net, nó sẽ hỏi máy chủ TLD cho.net. - Máy chủ tên miền có thẩm quyền (Authoritative Name Servers): Máy chủ TLD sẽ hướng dẫn đến máy chủ tên miền có thẩm quyền, đây là máy chủ chứa thông tin DNS chính thức cho tên miền cụ thể mà bạn đang tìm kiếm (ví dụ:
khothuthuat.net).
- Trả về địa chỉ IP: Khi máy chủ DNS cục bộ nhận được địa chỉ IP từ máy chủ tên miền có thẩm quyền, nó sẽ lưu vào bộ nhớ đệm và gửi trả lại cho trình duyệt của bạn. Trình duyệt sau đó sử dụng địa chỉ IP này để kết nối trực tiếp đến máy chủ của trang web.
Các cấp độ máy chủ DNS
- DNS Resolver (Recursive Resolver): Thường là máy chủ DNS của ISP hoặc các dịch vụ công cộng như Google DNS (8.8.8.8) hay Cloudflare DNS (1.1.1.1). Đây là điểm đầu tiên người dùng tương tác.
- Root Name Servers: 13 máy chủ gốc toàn cầu, đóng vai trò là cột mốc đầu tiên trong quá trình phân giải tên miền.
- TLD Name Servers: Chịu trách nhiệm cho các tên miền cấp cao nhất (.com, .org, .net, .vn, .edu, v.v.).
- Authoritative Name Servers: Chứa các bản ghi DNS cụ thể cho từng tên miền (ví dụ: A record, CNAME record, MX record). Đây là nơi lưu trữ thông tin “chính chủ” của một website.
2. Khi DNS Gặp Sự Cố: Ảnh Hưởng Toàn Cầu
Mặc dù hệ thống DNS được thiết kế để hoạt động mạnh mẽ và phân tán, nhưng nó không hoàn hảo. Một sự cố nhỏ ở một mắt xích quan trọng trong chuỗi phân giải DNS có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng, từ việc một trang web không thể truy cập đến việc làm tê liệt một phần lớn Internet.
“Luôn là DNS”: Meme và thực tế
Trong ngành IT, câu nói “It’s always DNS” đã trở thành một biểu tượng cho sự phức tạp và khó đoán của các lỗi mạng. Khi một dịch vụ không hoạt động, các kỹ sư thường kiểm tra mọi thứ từ máy chủ, cơ sở dữ liệu, mã nguồn, đến cấu hình mạng. Nhưng rất nhiều lần, nguyên nhân cuối cùng lại quay về một vấn đề liên quan đến DNS – có thể là cấu hình sai, bộ nhớ đệm lỗi, hoặc thậm chí là một cuộc tấn công. Sự cố DNS đặc biệt khó chẩn đoán vì chúng có thể ảnh hưởng đến một số người dùng nhưng không phải tất cả, hoặc chỉ ở một số khu vực địa lý nhất định.
3. Những Sự Cố DNS Gây Sập Mạng Lớn Nhất Lịch Sử
Dưới đây là tổng hợp những sự cố lớn nhất từng xảy ra, minh chứng cho tầm quan trọng sống còn của hệ thống DNS đối với hoạt động của Internet toàn cầu.
11. Zoom (2025): Khi Nhà Đăng Ký Tên Miền Gây Sự Cố
Bạn có thể làm gì khi nhà đăng ký tên miền của bạn khiến trang web bị sập?
Ứng dụng Unified Remote trên điện thoại thông minh với máy tính xách tay hiển thị Zoom, minh họa gián đoạn dịch vụ Zoom do sự cố DNS.
Thông thường, một khi bạn đã đăng ký một tên miền, nó sẽ thuộc về bạn. Và một khi bạn thiết lập các bản ghi đi kèm để liên kết nó với địa chỉ IP công cộng của máy chủ, sẽ không có nhiều vấn đề có thể xảy ra. Ngoại trừ vào ngày 16 tháng 4 năm 2025, dịch vụ hội nghị truyền hình Zoom đã gặp sự cố ngoại tuyến. Cụ thể hơn, tên miền zoom.us đã bị ngoại tuyến, ảnh hưởng đến các dịch vụ liên quan.
Điều đáng lẽ chỉ là một lỗi cấu hình DNS hóa ra lại là một sự chặn máy chủ bởi GoDaddy Registry, do một sự hiểu lầm giữa Markmonitor (nhà đăng ký tên miền) và GoDaddy. Về mặt kỹ thuật, DNS hoạt động bình thường ở đây, nhưng do các lớp bộ nhớ đệm để đảm bảo dịch vụ đàn hồi, phải mất khá nhiều thời gian trước khi tên miền có thể truy cập lại được.
10. Cogent (2024): Sự Cố Máy Chủ Gốc DNS
Một trong mười ba máy chủ gốc của DNS đã gặp trục trặc trong nhiều ngày
Nhiều tủ rack máy chủ chứa các máy trạm Lenovo ThinkStation PX trong trung tâm dữ liệu, đại diện cho cơ sở hạ tầng máy chủ DNS cốt lõi của Internet.
DNS là trái tim của mọi kết nối Internet, và việc chỉ có một số ít máy chủ kiểm soát cấp độ cao nhất của nó là một điều hơi đáng lo ngại. Có mười ba máy chủ gốc DNS trên toàn thế giới, được phân bố rộng rãi về mặt địa lý. Thông thường, chúng hoàn toàn đồng bộ và có nhiệm vụ định tuyến các truy vấn DNS đến nơi cần đến. Nhưng vào năm 2024, một trong số chúng đã bị mất đồng bộ trong bốn ngày, điều này có thể đã đẩy Internet vào hỗn loạn.
Nếu các máy chủ gốc đó mất đồng bộ, DNSSEC (một phần mở rộng bảo mật cho DNS) có thể bị qua mặt dưới các điều kiện tấn công phù hợp, cho phép kẻ tấn công giả mạo bất kỳ tên miền nào họ muốn. Đây được gọi là tấn công “đầu độc bộ nhớ đệm DNS” (DNS cache poisoning) và là lý do DNSSEC được phát minh ngay từ đầu. Nếu không có máy chủ đó đồng bộ với 12 máy chủ còn lại, nó có thể đã bị lợi dụng để giả mạo tên miền cho các hoạt động độc hại. Và đó không phải là vấn đề duy nhất với DNS vào thời điểm đó, vì công ty điều hành máy chủ gốc đó cũng đã vô tình chuyển địa chỉ IP của trang web c-root sang một công ty khác, dẫn đến việc trang web bị ngoại tuyến.
9. Akamai (2021): Thách Thức Trong Định Tuyến Internet Quy Mô Lớn
Định tuyến Internet ở quy mô lớn thật khó khăn!
Akamai là một trong những nhà cung cấp dịch vụ phân phối nội dung (CDN) hàng đầu cho các công ty lớn và do đó, là một phần quan trọng của hệ thống DNS. Công ty này có các dịch vụ DNS riêng để làm mọi thứ mượt mà hơn cho khách hàng của mình, điều mà nó thường làm rất tốt. Vào mùa hè năm 2021, hệ thống Edge DNS của Akamai đã gặp sự cố, đây là một tin không mấy vui vẻ cho các trang web mà Akamai đang hỗ trợ trực tuyến.
Các ông lớn như UPS, FedEx, Airbnb và Fidelity đã tạm thời biến mất khỏi Internet trong suốt thời gian xảy ra sự cố. Steam, LastPass và PlayStation Network cũng gặp vấn đề về kết nối kéo dài hàng giờ để giải quyết. Lần này, nó không phải là một cuộc tấn công mạng hay hack, điều này thực sự tốt, vì hệ thống DNS rất dễ bị tấn công và đã là mục tiêu ưa thích trong nhiều năm.
8. Facebook (2021): “Tự Hại” Gây Mất Kết Nối Toàn Cầu
Một lỗi nghiêm trọng của bộ phận kỹ thuật đã khiến mọi thứ ngoại tuyến
Ứng dụng Facebook Messenger trên Apple Watch, biểu tượng cho dịch vụ nhắn tin và mạng xã hội lớn đã từng bị gián đoạn.
Dù là Facebook, WhatsApp, Messenger hay Instagram, một trong những đặc điểm nổi bật của đế chế Meta là chúng luôn trực tuyến. Đây là trung tâm liên lạc của nhiều khu vực trên thế giới, và mọi sự cố gián đoạn nhỏ đều nhận được phản ứng giận dữ từ người dùng. Nhưng vào năm 2021, tất cả các dịch vụ của Facebook đã bị sập trong nhiều giờ trên toàn thế giới. Mặc dù DNS không phải là nguyên nhân gốc rễ, nhưng nó đã đóng một vai trò quan trọng. Một nhiệm vụ bảo trì đơn giản để đánh giá khả năng khả dụng của các dịch vụ đó cuối cùng đã gây ra hiệu ứng dây chuyền, ngắt kết nối mọi trung tâm dữ liệu của Facebook với nhau cũng như với Internet. Sau đó, các máy chủ DNS của Facebook ngừng quảng bá thông tin vì lý do này, có nghĩa là không thể truy cập bất kỳ trung tâm dữ liệu nào để khắc phục nếu không có mặt tại chỗ.
7. Cloudflare (2020): Lỗi Cấu Hình Router Nội Bộ
Khi một công ty bảo vệ một tỷ lệ lớn Internet, bất kỳ sự cố nào cũng là lớn
Cloudflare bảo vệ một phần lớn Internet khỏi các cuộc tấn công, nhưng bản thân nó cũng không miễn nhiễm với lỗi. Vào năm 2020, một bộ định tuyến bị cấu hình sai đã định tuyến tất cả lưu lượng của Cloudflare từ một số vị trí đi qua nó thay vì giúp cân bằng tải, trong khi một phần khác của mạng xương sống đang được bảo trì. Về cơ bản, Cloudflare đã tự tấn công DDoS bộ định tuyến của chính mình khỏi mạng, khiến một phần lớn khách hàng và người dùng của họ gặp vấn đề về kết nối. Đây là lần đầu tiên (và theo kiến thức của tôi là duy nhất) mạng xương sống của Cloudflare gặp sự cố, và những thay đổi đã được triển khai có nghĩa là nó không thể sập lại theo cách này nữa.
6. Verizon (2019): Khi Một ISP Nhỏ Gây Ảnh Hưởng Lớn
Một ISP nhỏ đã bằng cách nào đó ảnh hưởng đến hệ thống của Verizon và gây ra hỗn loạn
Hình ảnh Brady Snyder chụp nhóm tiêu dùng Verizon, biểu tượng cho một nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn.
Việc định tuyến và quảng bá các tuyến DNS trên Internet hoạt động theo một hệ thống phân cấp quyền hạn, từ các máy chủ gốc đến các nhà cung cấp xử lý các mạng xương sống chính, đến các ISP nhỏ hơn, v.v. Hệ thống quyền hạn đáng tin cậy này có thể bị chiếm đoạt, nhưng đôi khi nó cũng bị chiếm quyền điều khiển một cách nhầm lẫn. Vào năm 2019, Verizon đã chấp nhận một số định tuyến Internet từ một ISP nhỏ mà đáng lẽ họ không nên chấp nhận, và do vị trí có thẩm quyền của Verizon, phần còn lại của thế giới đã đồng ý.
Kết quả cuối cùng là lưu lượng truy cập dành cho Cloudflare, Facebook và nhiều dịch vụ khác đều được định tuyến qua phần cứng của một ISP nhỏ ở Pennsylvania, khiến nó ngoại tuyến và làm mất đi các yêu cầu đó. Nó giống như việc một Pi-hole được thiết lập trên toàn bộ Internet, và mặc dù loại sự cố này xảy ra khá thường xuyên, Verizon đáng lẽ phải lọc các yêu cầu đó và không thay đổi định tuyến chính vì nó.
5. Azure (2021 & 2019): Sai Sót Từ Các Nhà Cung Cấp Đám Mây Khổng Lồ
Ở bất cứ nơi nào có quản trị viên hệ thống, đều có khả năng xảy ra lỗi mã hóa
Dịch vụ Microsoft Azure hiển thị logo, tượng trưng cho nền tảng điện toán đám mây quy mô lớn.
Ngay cả các nhà cung cấp đám mây khổng lồ đôi khi cũng mắc lỗi, và khi DNS là nguyên nhân gốc rễ, những máy chủ đám mây đó có thể làm trầm trọng thêm vấn đề. Vào năm 2021, các máy chủ DNS Azure của Microsoft lần đầu tiên bị ảnh hưởng bởi các yêu cầu DNS lạ, khiến các máy chủ của họ ngừng trả lời các yêu cầu hợp lệ từ khách hàng. Sau đó, những khách hàng đó đã thử lại các truy vấn DNS của họ, làm tràn ngập máy chủ với các yêu cầu mà lẽ ra sẽ không bất thường vào bất kỳ thời điểm nào khác. Nhưng đây không phải là lần duy nhất Azure phải chịu đựng sự thất thường của DNS, vì trong một cuộc di chuyển DNS vào năm 2016, Microsoft đã khiến các dịch vụ đám mây của mình bị ngoại tuyến trong vài giờ.
4. DNS Nameserver Hijacks (2018): Tấn Công DNS Quy Mô Quốc Gia
Một loạt các cuộc tấn công phức tạp đã chiếm đoạt các bản ghi DNS của nhiều trang web chính phủ
Cụm máy chủ với nhiều máy tính trong tủ rack, thể hiện một hệ thống máy chủ phức tạp và có giá trị cao.
Hoạt động gián điệp diễn ra dưới nhiều hình thức, và vào năm 2018, một quốc gia đã chiếm đoạt các bản ghi DNS của nhiều trang web chính phủ khác. Sau khi chiếm đoạt thành công, họ đã thay thế các chứng chỉ mã hóa SSL cho các trang web đó để giải mã bất kỳ lưu lượng VPN hoặc lưu lượng mã hóa nào khác từ các trang web đó. Điều này bao gồm cơ sở hạ tầng DNS cho hơn 50 công ty và cơ quan chính phủ Trung Đông, bao gồm các mục tiêu ở Albania, Síp, Ai Cập, Iraq, Jordan, Kuwait, Lebanon, Libya, Ả Rập Xê-út và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. Tất cả đều có thể xảy ra vì họ đã chiếm đoạt một phần của một trong 13 máy chủ gốc xử lý các bản ghi DNS toàn cầu, cho thấy Internet mong manh đến mức nào.
3. DDoS Vào Dyn (2016): Sức Mạnh Hủy Diệt Của Botnet Mirai
Điều gì xảy ra khi bạn cố gắng làm tê liệt các nhà cung cấp DNS?
Bó cáp Ethernet màu cam, biểu tượng cho hệ thống mạng và kết nối internet.
Botnet Mirai, chịu trách nhiệm cho làn sóng tấn công rộng lớn này vào năm 2016, là lý do chính khiến mọi nhà báo và chuyên gia bảo mật sẽ khuyên bạn không nên tin tưởng các thiết bị IoT của mình. Nó cũng đã làm tê liệt Xbox Live, PlayStation Network, Fox News, GitHub và hàng chục trang web và dịch vụ lớn khác. Cùng những hacker này cũng đã tạo ra một botnet lây nhiễm hàng chục nghìn bộ định tuyến gia đình, được sử dụng để tạo doanh thu thông qua lừa đảo click (click fraud) thông qua cơ sở hạ tầng quảng cáo trực tuyến. Mặc dù hiện tại họ đang ở trong tù, mã nguồn Mirai đã được đăng tải trực tuyến và được sử dụng trong các cuộc tấn công khác.
2. Wikipedia (2010): Quá Nhiệt Và Lỗi Chuyển Đổi DNS
Ngay cả máy chủ doanh nghiệp đôi khi cũng quá nhiệt
Ảnh chụp màn hình trình duyệt Lynx và Firefox hiển thị trang chủ Wikipedia cạnh nhau, thể hiện tính khả dụng và giao diện của trang web.
Vào năm 2010, Quỹ Wikimedia đã gặp sự cố DNS, làm vô hiệu hóa Wikipedia tạm thời. Một số máy chủ trong trung tâm dữ liệu châu Âu của họ bị quá nhiệt và tự động tắt để bảo vệ phần cứng và dữ liệu, đây là một thực hành tiêu chuẩn. Họ cũng có một kế hoạch dự phòng để chuyển đổi các truy vấn DNS sang một trung tâm dữ liệu khác. Trong quá trình chuyển đổi, họ nhận ra rằng chế độ chuyển đổi dự phòng bị hỏng, và việc phân giải DNS cho tất cả các trang web của Wikimedia đã ngừng hoạt động cho đến khi họ có thể khôi phục dịch vụ.
Kết Luận
Như chúng ta đã thấy qua những sự cố DNS lớn trong lịch sử, tầm quan trọng của hệ thống này đối với Internet là không thể phủ nhận. Từ việc định tuyến một trang web đơn lẻ đến việc đảm bảo kết nối toàn cầu, DNS đóng vai trò nền tảng. Khi DNS gặp sự cố, hậu quả có thể rất nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hàng triệu người dùng và các dịch vụ trực tuyến thiết yếu.
Các sự cố này cũng là lời nhắc nhở rằng ngay cả những hệ thống phức tạp và được thiết kế tốt nhất cũng có thể mắc lỗi do con người, lỗi cấu hình, tấn công mạng, hoặc các yếu tố vật lý. Việc hiểu rõ về DNS và các rủi ro tiềm ẩn giúp chúng ta nhận thức được mức độ mong manh của Internet và tầm quan trọng của các biện pháp bảo mật, quản trị hệ thống chặt chẽ.
Đối với người dùng cuối, khi gặp sự cố không truy cập được Internet hoặc một trang web cụ thể, hãy nhớ rằng “luôn là DNS” có thể là manh mối đầu tiên. Đối với các chuyên gia IT, việc duy trì, giám sát và bảo vệ hệ thống DNS là một nhiệm vụ tối quan trọng để đảm bảo sự ổn định và an toàn cho thế giới số.
Bạn đã từng trải nghiệm hay nghe về sự cố DNS nào khác chưa? Hãy chia sẻ ý kiến và kinh nghiệm của bạn trong phần bình luận bên dưới nhé!
Tài liệu tham khảo
- Things you can do to optimize your router for the best performance
- How Domain Name Servers work
- Zoom status incident report (pw9r9vnq5rvk)
- DNS glitch that threatened internet stability fixed; cause remains unclear
- DNSSEC: What is it and why is it important?
- Hacker History: How Dan Kaminsky Almost Broke the Internet
- A DNS outage just took down a good chunk of the internet
- ICANN: Ongoing attacks target DNS
- Facebook, Messenger, Instagram, WhatsApp outage
- Cloudflare outage on July 17, 2020
- Verizon BGP misconfiguration Cloudflare
- Microsoft: Here’s what caused our recent Azure cloud computing services outage
- Azure global outage: Our DNS update mangled domain records, says Microsoft
- A deep dive on the recent widespread DNS hijacking attacks
- Many sites, including Twitter and Spotify, suffering outage
- Justice Department announces charges and guilty pleas in three computer crime cases
- Tips for securely adding IoT devices to your home network
- Wikipedia site website dow
