Un des atouts essentiels des réseaux informatiques modernes est l'extrême décentralisation de leur gestion. Au niveau physique le réseau appartient à qui décide de faire passer des câbles. Au niveau de la liaison de données, les choix appartiennent aux opérateurs de boucles ou réseaux locaux. Pour ce qui est d'Internet, les adresses sont réparties entre grands fournisseurs continentaux et nationaux qui font office de grossistes pour des opérateurs nationaux qui, eux-mêmes, peuvent fournir (en cascade) des opérateurs plus petits et finalement l'utilisateur final. De même, signalons que le routage est organisé de façon principalement locale, chaque routeur repérant l'état du réseau avoisinant (ce fut aussi une révolution). Pour cette raison, parce qu'il est dépourvu de point central, Internet existera tant que deux ordinateurs seront connectés par un chemin valide. On le voit, le système est particulièrement robuste.

Cette extrême décentralisation, doublée du fait que les adresses ont une pertinence géographique (pour être précis, en topologie du réseau), fait que les adresses IP ne sont pas pertinentes pour représenter des adresses pour la couche des services d'application. Imaginons qu'une société aie un serveur web à Paris et un autre à Hong-Kong, leurs adresses IP n'auront rien de commun, alors qu'il est souhaitable qu'ils soient connus de façon similaire.

Autre difficulté : si je veux envoyer une requête vers le serveur web de l'IUFM de Poitou-Charentes je devrais envoyer une requète à 195.83.251.182 : 80. De fait, si j'entre 195.83.251.182:80 comme adresse dans mon navigateur, j'obtiendrais effectivement ce service,... du moins à la date d'aujourd'hui (2007). Un jour cependant ce service sera peut-être dévolu à une autre machine. On me dira : il suffit de conserver cette adresse IP. Certes, mais si l'on veut un jour faire assurer le service de courrier et le service web par deux machines différentes alors qu'il s'agit, aujourd'hui de la même machine, donc du même numéro ? Ou encore, imaginons que le service soit délocalisé en Inde (peu probable dans ce cas)...

Troisième type de difficulté : www.google.com est un service demandé par un très grand nombre d'utilisateurs simultanément. Même à un coût exorbitant, une machine ne pourrait assurer seule ce service. On le voit, il faut disposer d'un système d'adresses qui permette de gérer les services indépendamment de la réalité de la machine ou des machines qui l'assurent.

Enfin, les adresse IP numériques n'évoquent rien à l'être humain. Ceci n'est pas le plus grave : c'est déjà le cas des “adresses” téléphoniques et, dans une certaine mesure, des adresses postales.

Pour toutes ces raisons, il est préférable de désigner les machines par des noms organisés de façon plus signifiante et liée aux activités humaines. Ainsi le nom www.poitou-charentes.iufm.fr désigne-t-il une (ou plusieurs) machine de façon claire : c'est la machine nommée www dans le domaine poitou-charentes.iufm.fr appartenant à l'IUFM de Poitou-Charentes, lui-même à l'intérieur du domaine interuniversitaire iufm.fr géré par le CIRIL à Nantes pour les IUFM, lui-même à l'intérieur du domaine fr géré par l'AFNIC pour le territoire français, lui-même à l'intérieur du domaine global sous l'autorité de l'ICANN (à la suite de l'IANA) et géré par l'InterNIC. Ce système permet de découpler largement un système d'adresses pertinent pour les applications et les humains (les deux “couches” les plus élevées) : le système des noms, et un système d'adresses pertinent pour les couches réseaux (3 et 4) : les adresses IP numériques.

L'association d'une adresse IP à un nom de machine et réciproquement est obtenue grâce au service des noms de domaines ou, simplement, service de noms, en abrégé le DNS.

Très rapidement le système des noms a été organisé hiérarchiquement en domaines. Au début, le système américain était composé de quelques domaines à trois lettres, au premier niveau de la hiérarchie : edu (établissements d'éducation), com (entreprises à but lucratif), gov (gouvernemental étatsunien), mil (défense étatsunienne), net (exploitation du réseau), org (le reste). Plus tard, d'autres domaines internationaux (TLD : top-level domains) ont été ouverts :

Depuis l'extension de l'Internet au reste du monde, à chaque pays et territoire correspond un domaine de premier niveau (ccTLD : country code TLD). Par exemple [cf. IANA pour plus] :

Chaque domaine peut avoir des sous-domaines. Ainsi poitou-charentes.iufm.fr est un sous-domaine de iufm.fr qui lui-même est un sous-domaine de fr. L'ensemble de ces domaines, emboîtés les uns dans les autres forme le DNS, Domain Name System [système des noms de domaines]. Il a la structure d'un arbre. Cet arbre est construit par un système d'autorités. Chaque autorité gère un ensemble de domaines à l'intérieur desquels elle a la possibilité de créer des sous-domaines et de déléguer leur gestion à d'autres autorités.

Dans le cas des domaine fr et re, gérés par l'AFNIC, on distingue (notamment) les sous-domaines suivants, dits de domaine public :

Les autres domaines nationaux et territoriaux cités plus haut ont des règles similaires. Elles sont indiquées sur le site web de l'autorité qui les gère.

Le DNS utilise un système distribué de serveurs de noms [nameservers] qui peuvent fournir pour chaque nom une ou plusieurs adresses IP et, inversement, pour chaque adresse IP une liste de noms lui correspondant. Ce service dispense chaque machine d'avoir une table complète de tous les noms et adresses IP correspondantes.

Ces serveurs font généralement autorité pour un ou plusieurs domaines. Par exemple, le serveur de nom de l'IUFM de Poitou-Charentes, aragorn.poitou-charentes.iufm.fr, fait autorité pour le seul domaine poitou-charentes.iufm.fr. En dehors de ce domaine d'autorité, chaque serveur de nom donne l'information dont il dispose, si nécessaire en se renseignant auprès d'un serveur mieux informé. Les informations ne faisant pas autorité sont conservées un certain temps puisqu'il est fréquent qu'elles servent plusieurs fois à brève échéance. Elles ne sont généralement pas conservées très longtemps (souvent 6 heures au maximum) pour limiter le risque de retransmettre une valeur obsolète.