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DNS (Domain Name System)

DNS(Domain Name System) 는 웹사이트의 도메인 주소를 IP 주소로 변환하는 시스템입니다.

IP 주소는 변환될 수 있으며, 기억하기 어렵기 때문에 대부분의 웹 서비스는 도메인 주소를 사용합니다. DNS(Domain Name System) 는 도메인 주소에 대응되는 원격 호스트 IP 주소를 관리하고 질의할 수 있는 시스템 혹은 이를 이용하기 위한 프로토콜을 의미합니다. DNS 시스템 내에서 도메인 주소를 관리하는 서버들을 네임 서버라고 부르며, 계층적인 형태로 존재합니다.

✔️ DNS의 다른 역할​

DNS는 도메인 주소를 IP 주소로 변환하는 것으로 가장 잘 알려져 있지만, 다른 중요한 역할도 하고 있습니다.

별칭 도메인​

DNS는 IP 주소 또는 정식 도메인을 여러 별칭 도메인과 연결시켜 줍니다. 별칭 도메인을 CNAME(Canonical Name) 레코드로 등록하고 사용하면 되는데요. example.com을 주요 도메인으로 사용하고 web.example.com 또는 sales.example.com을 별칭 도메인으로 등록하면, 모든 도메인 주소로 같은 IP 주소에 접속할 수 있습니다. 웹 뿐만 아니라 메일 주소에도 여러 도메인을 사용할 수 있는 이유입니다.

로드 밸런싱​

DNS는 클라우드 서비스와 CDN(Content Delivery Network)와 같은 분산 인터넷 서비스를 이용할 때 로드 밸런싱 역할을 합니다. 하나의 도메인으로 들어오는 웹 트래픽을 여러 서버에 분산시켜 속도와 안정성을 확보하는 방법입니다. 사용자의 물리적 거리와 네트워크 상황을 고려해서 최적의 연결을 제공합니다.

✔️ DNS 구조​

DNS를 이용해 IP 주소를 찾는 과정에는 로컬 네임 서버, 루트 네임 서버, TLD 네임 서버, 권한 네임 서버가 등장합니다.

로컬 네임 서버 (Local Name Server)​

통신사 DNS, 구글 DNS 처럼 클라이언트와 가장 가까이 존재하는 네임 서버입니다.

루트 네임 서버 (Root Name Server)​

루트 도메인을 관리하는 서버이며, TLD 네임 서버의 주소를 알고 있습니다.

TLD 네임 서버 (Top-level Domain Server)​

.com, .kr, .net등을 관리하는 네임 서버입니다.

권한 네임 서버 (Authoritative Name Server) = 책임 서버​

네트워크를 운영하는 기관에서 보유하고 있는 도메인을 관리하는 네임 서버입니다.
실제로 도메인 이름의 IP 주소를 매핑하여 가지고 있는 서버입니다. DNS 쿼리의 최종 단계에서 실제로 답을 주는 서버입니다.
ex) .johnycho.com을 관리하고, api.johnycho.com, mail.johnycho.com 의 정보를 관리하는 네임 서버

✔️ DNS 질의 과정​

DNS는 클라이언트-서버 모델을 이용하는 분산 계층형 데이터베이스 시스템인데요. 스마트폰 또는 컴퓨터와 같은 클라이언트에서 DNS 쿼리가 들어오면 DNS 리커서(Recursor)가 클라이언트 대신 서버에 쿼리를 보내서 도메인 이름과 연결된 IP 주소를 확인합니다.

DNS 쿼리는 재귀적(Recursive) 또는 반복적(Iterarive) 질의로 해결됩니다. 반복적 질의는 DNS 리커서가 각 계층 서버에 순차적으로 쿼리를 보내서 IP 주소를 찾는 과정인데요. 재귀적 질의는 DNS 리커서가 루트 서버에 쿼리를 한 번만 보내면, 루트 서버가 TLD 서버에 쿼리를 보내고 TLD 서버는 책임 서버에 쿼리를 보냅니다. 책임 서버에 확인되는 최종 IP 주소도 각 계층을 거쳐 루트 서버로 최종적으로 응답되고, 루트 서버가 DNS 리커서에 응답을 전달합니다.

DNS Tree

예시​

  • 가장 먼저 클라이언트는 로컬 네임 서버에 api.johnycho.com의 IP 주소를 질의합니다.
  • 만약, 로컬 네임 서버에서 값을 찾지 못했다면, 로컬 네임 서버는 루트 네임 서버에게 IP 주소를 물어봅니다.
  • 요청을 받은 루트 네임 서버는 .com TLD 네임 서버 주소를 응답합니다.
  • 이를 받은 로컬 네임 서버는 .com TLD 네임 서버에 다시 요청을 보내고, johnycho.com 권한 네임 서버의 주소를 응답 받습니다.
  • 최종적으로 로컬 네임 서버는 권한 네임 서버에서 api.johnycho.com IP 주소를 받아서 클라이언트에게 응답합니다.
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