DNS에 대해 - 1편 | Tech Hyeonker

DNS(Domain Name System)은 인터넷에서 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 중요한 시스템입니다. 이 포스팅에서는 DNS의 기본 개념부터 전문적인 동작 원리까지 상세하게 설명하겠습니다.

DNS란 무엇인가?

DNS(Domain Name System)은 인터넷에서 사용되는 도메인 이름을 컴퓨터가 이해할 수 있는 숫자인 IP 주소로 변환해주는 핵심적인 시스템입니다. 이는 사용자들이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 컴퓨터가 이해할 수 있는 숫자로 변환하여 웹 브라우징이나 네트워크 통신을 원활하게 만들어줍니다.

보다 자세하게 설명하면, 인터넷에서 모든 장치는 고유한 IP 주소를 가지고 있습니다. IP 주소는 네트워크상에서 장치들을 구분하고 통신을 위해 사용됩니다. 그러나 IP 주소는 숫자로 이루어져 있어서 기억하기 어렵습니다. 이런 불편함을 해결하기 위해 도메인 이름이 도입되었습니다.

도메인 이름은 사람들이 기억하기 쉽고 의미 있는 문자열로 구성되어 있습니다. 예를 들어, “www.example.com”은 도메인 이름입니다. 하지만 컴퓨터와 네트워크 장치는 숫자인 IP 주소로 통신합니다. 그래서 www.example.com과 같은 도메인 이름을 해당 웹사이트의 IP 주소로 변환해야 합니다. 이때 DNS가 등장합니다.

DNS는 계층적인 구조를 가지고 있습니다. 가장 위에는 루트 DNS 서버가 있고, 그 아래에 최상위 도메인(Domain) DNS 서버, 그리고 그 하위에 Authoritative DNS 서버가 있습니다. 사용자가 웹 브라우저에 도메인 이름을 입력하면, 우선 사용자의 컴퓨터는 로컬 DNS 캐시에 해당 도메인의 IP 주소가 있는지 확인합니다. 없다면, DNS 조회 과정이 시작됩니다.

DNS 조회 과정에서 사용자의 컴퓨터는 루트 DNS 서버로부터 시작하여 계층적으로 도메인 이름을 찾아가며, 최종적으로 해당 도메인의 Authoritative DNS 서버로부터 IP 주소를 받아옵니다. 이 정보는 로컬 DNS 캐시에 저장되어 미래의 조회에서 시간을 절약합니다.

결과적으로, DNS는 인터넷에서 사용자 친화적인 도메인 이름을 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소로 변환하여 웹 브라우징이나 다양한 네트워크 활동을 가능하게 만드는 핵심 시스템입니다.

DNS의 역할과 중요성

DNS(Domain Name System)의 역할과 중요성은 인터넷 사용자들이 웹 브라우징과 네트워크 통신을 편리하게 하기 위해 매우 중요한 요소입니다.

DNS의 역할은 크게 두 가지로 나뉩니다. 첫 번째로, DNS는 사용자들이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 컴퓨터가 이해할 수 있는 숫자인 IP 주소로 변환하는 역할을 합니다. 예를 들어, 사용자가 “www.example.com”과 같은 도메인 이름을 브라우저에 입력하면, DNS는 이를 해당 웹사이트의 IP 주소로 변환하여 실제로 웹 페이지를 불러오는 데 사용됩니다.

두 번째로, DNS는 네트워크 통신의 기반을 제공합니다. 모든 인터넷 연결은 IP 주소를 통해 이루어지며, 이를 위해 DNS는 장치들의 도메인 이름과 IP 주소 간의 대응 관계를 관리합니다. 이를 통해 인터넷 사용자들은 웹사이트나 서비스를 간편하게 찾을 수 있고, 네트워크 통신도 원활하게 이루어집니다.

DNS의 중요성은 다음과 같은 이유로 설명됩니다.

사용자 편의성: DNS는 사용자들이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 사용하여 웹사이트에 접속할 수 있게 해줍니다. 숫자로 된 복잡한 IP 주소를 기억하지 않아도 되므로 웹 브라우징이 더욱 편리해집니다.
인터넷 접근성: DNS가 없다면, 모든 웹사이트나 서비스에 접속하기 위해서는 해당 사이트의 IP 주소를 직접 입력해야 합니다. 이는 매우 번거로우며 사용자들이 인터넷을 이용하는 장벽이 될 수 있습니다.
웹사이트 호스팅: 도메인 이름을 변경하거나 서버를 이전할 때, DNS를 업데이트하여 새로운 IP 주소로 연결함으로써 웹사이트 호스팅을 유연하게 관리할 수 있습니다.
로드 밸런싱: DNS를 활용하여 여러 서버 사이의 부하 분산을 실현할 수 있습니다. 이로써 서버의 성능 향상과 가용성을 높일 수 있습니다.
보안 강화: DNSSEC(DNS Security Extensions)와 같은 기술을 통해 DNS 응답의 무결성을 보장하고 DNS 공격으로부터 보호할 수 있습니다.
네트워크 효율성: DNS 캐싱을 통해 이전에 조회한 결과를 저장하여 조회 속도를 향상시키고 네트워크 효율성을 높일 수 있습니다.

총론적으로, DNS는 인터넷의 핵심 구성 요소로서 사용자들에게 편리성과 효율성을 제공하며, 웹 브라우징과 네트워크 통신을 원활하게 만드는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

DNS 조회 과정

DNS 조회 과정은 인터넷 사용자가 도메인 이름을 입력하여 해당 도메인의 IP 주소를 얻어오는 과정을 말합니다. 다음은 DNS 조회 과정의 단계별 설명입니다.

사용자의 도메인 입력: 사용자가 웹 브라우저나 애플리케이션에서 도메인 이름(예: www.example.com)을 입력합니다.
로컬 DNS 캐시 검색: 사용자의 컴퓨터는 먼저 로컬 DNS 캐시에 해당 도메인의 IP 주소가 저장되어 있는지 확인합니다. 로컬 캐시에 이미 저장돼 있다면, 추가적인 DNS 조회는 필요하지 않습니다.
루트 DNS 서버 조회: 만약 로컬 캐시에 IP 주소가 없다면, 컴퓨터는 인터넷에 연결된 상태에서 DNS 조회를 시작합니다. 첫 번째 단계에서는 루트 DNS 서버의 IP 주소를 알아내야 합니다. 이 정보는 운영체제의 설정이나 로컬 DNS 서버에서 가져올 수 있습니다.
루트 DNS 서버로의 쿼리 전송: 컴퓨터는 루트 DNS 서버의 IP 주소로 DNS 쿼리를 전송합니다. 이 쿼리는 사용자가 입력한 도메인 이름을 가지고 있습니다.
루트 DNS 서버 응답: 루트 DNS 서버는 최상위 도메인(Domain) DNS 서버의 IP 주소를 알려주는 역할을 합니다. 이 응답은 사용자의 컴퓨터로 돌아옵니다.
최상위 도메인(Domain) DNS 서버 조회: 사용자의 컴퓨터는 최상위 도메인 DNS 서버의 IP 주소를 알아냅니다. 이 서버에는 사용자가 입력한 도메인의 확장자(.com, .org 등)에 해당하는 IP 주소 정보가 있습니다.
최상위 도메인(Domain) DNS 서버로의 쿼리 전송: 컴퓨터는 최상위 도메인 DNS 서버의 IP 주소로 다시 쿼리를 전송합니다.
Authoritative DNS 서버 조회: 최상위 도메인 DNS 서버는 해당 도메인의 Authoritative DNS 서버의 IP 주소를 알려줍니다. 이 서버에는 실제로 사용자가 찾고자 하는 도메인의 IP 주소 정보가 저장돼 있습니다.
Authoritative DNS 서버로의 쿼리 전송: 컴퓨터는 Authoritative DNS 서버의 IP 주소로 쿼리를 전송하여 실제 IP 주소를 요청합니다.
Authoritative DNS 서버 응답: Authoritative DNS 서버는 해당 도메인의 IP 주소를 컴퓨터로 응답합니다.
로컬 DNS 캐시 업데이트: 받아온 IP 주소는 로컬 DNS 캐시에 저장되어 다음 번 조회 때 사용될 수 있도록 업데이트됩니다.
사용자에게 결과 제공: 최종적으로, 사용자의 컴퓨터는 도메인 이름에 해당하는 IP 주소를 얻어오고, 이를 기반으로 웹 브라우징이나 네트워크 통신이 이루어집니다.

DNS 조회 과정은 계층적인 구조를 통해 도메인 이름과 IP 주소 간의 대응을 찾아내는 과정을 의미합니다. 이 과정은 사용자들이 인터넷을 이용하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.

DNS 레코드 유형

DNS 레코드 유형은 도메인 이름과 관련된 다양한 정보를 저장하고 전달하기 위한 형식이며, 각각의 레코드 유형은 특정한 역할을 수행합니다. 다음은 일반적인 DNS 레코드 유형에 대한 상세한 설명입니다.

understanding different types of record in dns server 2 1

A 레코드 (Address Record):
- A 레코드는 도메인 이름을 IPv4 주소로 매핑하는 역할을 합니다.
- 예를 들어, 도메인 “www.example.com”의 A 레코드는 해당 도메인의 IPv4 주소로 매핑됩니다.
AAAA 레코드 (IPv6 Address Record):
- AAAA 레코드는 도메인 이름을 IPv6 주소로 매핑하는 역할을 합니다.
- IPv6는 더 큰 주소 공간을 제공하여 인터넷의 확장성을 높이는 데 사용됩니다.
CNAME 레코드 (Canonical Name Record):
- CNAME 레코드는 도메인 이름을 다른 도메인 이름에 별칭(alias)으로 연결합니다.
- 서브도메인이나 도메인의 이동 시에 사용됩니다.
MX 레코드 (Mail Exchange Record):
- MX 레코드는 도메인의 이메일 서버를 지정하며, 이메일 트래픽을 처리하는 데 사용됩니다.
- 우선 순위와 실제 이메일 서버의 도메인 이름이 포함됩니다.
NS 레코드 (Name Server Record):
- NS 레코드는 도메인의 네임 서버를 지정합니다. 이 서버들은 해당 도메인에 대한 DNS 정보를 제공합니다.
TXT 레코드 (Text Record):
- TXT 레코드는 도메인과 관련된 텍스트 정보를 저장합니다. 주로 SPF(Sender Policy Framework)와 같은 보안 설정이나 인증 정보를 포함합니다.
SRV 레코드 (Service Record):
- SRV 레코드는 도메인 이름을 특정 서비스와 연결하는 역할을 합니다. 주로 VOIP(Voice over IP)와 같은 서비스에 사용됩니다.
PTR 레코드 (Pointer Record):
- PTR 레코드는 IP 주소를 도메인 이름으로 매핑하는 역할을 합니다. 주로 역방향 DNS 조회(reverse DNS lookup)에 사용됩니다.
SOA 레코드 (Start of Authority Record):
- SOA 레코드는 도메인에 대한 기본 정보와 권한 정보를 저장합니다. 도메인의 최상위 레벨에 위치하며, 해당 도메인의 주 관리자를 지정합니다.
NAPTR 레코드 (Naming Authority Pointer Record):
- NAPTR 레코드는 도메인 이름을 정규식 패턴과 연결하여 다양한 유형의 서비스를 제공할 수 있도록 합니다.

각 레코드 유형은 도메인 이름에 관련된 특정 정보를 나타내며, DNS 시스템의 다양한 기능을 지원하는 데 사용됩니다. 이 레코드 유형들을 조합하여 도메인의 DNS 설정을 구성하고 관리할 수 있습니다.

DNS 서버의 계층 구조

DNS 서버의 계층 구조는 인터넷에서 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 과정을 조직화하고 효율적으로 처리하기 위해 사용되는 구조입니다. 다음은 DNS 서버의 계층 구조에 대한 상세한 설명입니다.

루트 DNS 서버 (Root DNS Server):
- DNS 계층 구조의 최상위에 위치하는 서버입니다.
- 인터넷 상의 모든 도메인 조회는 루트 DNS 서버로부터 시작됩니다.
- 루트 DNS 서버는 최상위 도메인(Domain) 서버의 IP 주소를 반환하여 조회 과정을 진행시킵니다.
최상위 도메인(Domain) DNS 서버 (Top-Level Domain DNS Server):
- 최상위 도메인(예: .com, .org 등)을 관리하는 서버입니다.
- 해당 도메인의 Authoritative DNS 서버의 IP 주소를 반환하여 조회 과정을 진행시킵니다.
- 예를 들어, .com 도메인의 DNS 서버는 example.com 도메인의 Authoritative DNS 서버의 IP 주소를 알려줍니다.
Authoritative DNS 서버 (Authoritative DNS Server):
- 도메인의 IP 주소 정보를 가지고 있는 중요한 서버입니다.
- 해당 도메인에 대한 실제 정보를 저장하고, DNS 조회에 응답합니다.
- 사용자의 컴퓨터에서 직접 조회되는 서버로, 실제 도메인에 대한 정보를 제공합니다.

DNS 서버의 계층 구조는 계층별로 정보를 전달하고 DNS 조회 과정을 효율적으로 진행하기 위해 설계되었습니다. 사용자의 컴퓨터는 이러한 계층 구조를 따라 도메인 이름을 IP 주소로 변환하여 원하는 웹사이트에 접속하게 됩니다. 이러한 계층 구조는 인터넷의 원활한 동작과 네트워크 관리를 지원하는 핵심적인 역할을 합니다.

DNS 캐싱과 레코드의 TTL

DNS 캐싱과 레코드의 TTL(Time to Live)은 DNS 시스템에서 중요한 개념입니다. 다음은 DNS 캐싱과 레코드의 TTL에 대한 상세한 설명입니다.

DNS 캐싱:
- DNS 캐싱은 이전에 조회한 도메인 이름과 IP 주소의 매핑 정보를 일정 기간 동안 저장해두는 것을 의미합니다.
- 사용자의 컴퓨터나 로컬 DNS 서버는 동일한 도메인에 대한 여러 번의 조회를 효율적으로 처리하기 위해 캐시를 사용합니다.
- 캐싱을 통해 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시간과 더불어 네트워크 트래픽을 줄일 수 있습니다.
- 하지만 캐싱된 정보가 업데이트되지 않으면 잘못된 정보를 제공할 수 있으므로, TTL을 통해 캐시의 유효 기간을 제한합니다.
TTL (Time to Live):
- TTL은 DNS 레코드의 유효 시간을 나타내는 값으로, 레코드가 얼마나 오래 유효한지 결정합니다.
- 각 DNS 레코드는 TTL 값을 가지며, 이 값은 초 단위로 표기됩니다.
- TTL은 레코드가 생성될 때 또는 수정될 때 설정되며, 레코드가 캐시되는 시간을 조절합니다.
- TTL이 만료되면, 해당 레코드는 캐시에서 제거되고 새로운 조회가 필요해집니다.
- 더 짧은 TTL 값을 설정하면 변경 사항이 빠르게 전파되지만, 더 자주 조회되므로 더 많은 네트워크 트래픽이 발생할 수 있습니다.
- 더 긴 TTL 값을 설정하면 변경 사항이 느리게 전파되지만, 캐시되는 레코드의 수명이 더 길어집니다.