DNS (Domain Name System) 이해하기
DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해 주는 시스템입니다. 사용자가 웹 브라우저에 URL을 입력하면, DNS가 해당 도메인 이름을 서버의 IP 주소로 변환해줍니다. 이를 통해 사용자는 쉽게 기억할 수 있는 도메인 이름을 사용하여 웹사이트에 접근할 수 있습니다.
DNS의 정의와 개념
- DNS(Domain Name System): 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 시스템입니다.
- 도메인 이름: 사람이 이해하기 쉬운 주소 (예: www.example.com).
- IP 주소: 컴퓨터가 이해하는 네트워크 주소 (예: 192.0.2.1).
DNS 구조
DNS는 계층적 구조로 구성되며, 루트 DNS 서버, 최상위 도메인(TLD) DNS 서버, 권한 있는 DNS 서버, 캐싱 DNS 서버 등으로 이루어집니다.
- 루트 DNS 서버: DNS 계층의 최상위 서버로, 모든 TLD 서버의 위치를 알고 있습니다.
- TLD DNS 서버: .com, .org, .net 등과 같은 최상위 도메인의 DNS 정보를 관리합니다.
- 권한 있는 DNS 서버(Authoritative DNS Server): 특정 도메인 이름에 대한 최종 정보를 제공합니다.
- 캐싱 DNS 서버(Caching DNS Server): 최근 조회한 DNS 쿼리를 캐시에 저장하여 빠른 응답을 제공합니다.
각 구성 요소의 개념과 역할 및 기능
- DNS 리졸버(DNS Resolver): 클라이언트 측에서 DNS 쿼리를 처리하여 DNS 서버에 전달합니다. 캐싱 기능이 있어 자주 조회하는 도메인에 대해 빠르게 응답할 수 있습니다.
- DNS 서버: 도메인 이름과 IP 주소의 매핑 정보를 저장하고 제공하는 서버입니다.
- 레코드(Record): DNS 서버에 저장되는 도메인 이름과 관련된 정보입니다. 여러 유형이 있습니다.
- A 레코드: 도메인 이름을 IPv4 주소로 변환합니다.
- AAAA 레코드: 도메인 이름을 IPv6 주소로 변환합니다.
- CNAME 레코드: 도메인 이름을 다른 도메인 이름으로 변환합니다.
- MX 레코드: 도메인의 메일 서버 정보를 제공합니다.
- NS 레코드: 도메인의 권한 있는 DNS 서버 정보를 제공합니다.
- TXT 레코드: 도메인과 관련된 임의의 텍스트 정보를 제공합니다.
DNS의 작동 원리
- 사용자가 웹 브라우저에 도메인 이름(www.example.com)을 입력합니다.
- 브라우저는 로컬 DNS 리졸버에 쿼리를 보냅니다.
- 로컬 DNS 리졸버는 캐시를 확인하여 이전에 조회한 정보가 있는지 확인합니다.
- 캐시에 없다면 루트 DNS 서버에 쿼리를 보냅니다.
- 루트 DNS 서버는 해당 TLD 서버(.com)의 주소를 리졸버에 제공합니다.
- 리졸버는 TLD 서버에 쿼리를 보냅니다.
- TLD 서버는 해당 도메인의 권한 있는 DNS 서버의 주소를 제공합니다.
- 리졸버는 권한 있는 DNS 서버에 쿼리를 보냅니다.
- 권한 있는 DNS 서버는 도메인 이름에 해당하는 IP 주소를 리졸버에 응답합니다.
- 리졸버는 IP 주소를 브라우저에 반환하고, 브라우저는 해당 IP 주소로 웹 서버에 접속합니다.
실제 사용 예시
웹사이트 접속 시
- 사용자가 "www.example.com"을 브라우저에 입력합니다.
- 브라우저는 DNS 리졸버에 "www.example.com"의 IP 주소를 요청합니다.
- 리졸버는 DNS 서버를 통해 도메인 이름을 IP 주소(예: 192.0.2.1)로 변환합니다.
- 브라우저는 IP 주소로 웹 서버에 접속하여 웹페이지를 로드합니다.
이메일 송수신 시
- 사용자가 "user@example.com"으로 이메일을 보냅니다.
- 메일 서버는 수신자의 도메인(example.com)의 MX 레코드를 조회하여 수신 메일 서버의 IP 주소를 얻습니다.
- 메일 서버는 해당 IP 주소로 메일을 전송합니다.
DNS의 재귀 쿼리와 순환 쿼리
-
재귀 쿼리 (Recursive Query): 클라이언트가 DNS 리졸버에게 요청을 보내면, 리졸버가 최종 응답(IP 주소 등)을 찾아 클라이언트에게 반환하는 방식입니다. 리졸버는 필요한 경우 다른 DNS 서버들과 통신하며 모든 과정을 대신 처리합니다.
- 클라이언트가 로컬 DNS 리졸버에게 쿼리를 보냅니다.
- 로컬 DNS 리졸버는 루트 DNS 서버, TLD DNS 서버, 권한 있는 DNS 서버를 순차적으로 조회하여 최종 IP 주소를 찾습니다.
- 리졸버는 최종 IP 주소를 클라이언트에게 반환합니다.
-
순환 쿼리 (Iterative Query): 클라이언트가 직접 여러 DNS 서버에 순차적으로 쿼리를 보내며 최종 응답을 찾는 방식입니다. DNS 서버는 자신이 알고 있는 범위 내에서 응답하고, 필요한 경우 다른 서버의 주소를 클라이언트에게 반환합니다.
- 클라이언트가 DNS 서버에게 쿼리를 보냅니다.
- DNS 서버는 도메인 이름에 대한 IP 주소를 알고 있으면 응답합니다. 그렇지 않으면 다음 DNS 서버의 주소를 클라이언트에게 반환합니다.
- 클라이언트는 제공된 다음 DNS 서버에 쿼리를 보냅니다.
- 이 과정을 반복하여 최종 IP 주소를 찾습니다.
DNS의 동작 방식
DNS는 계층적이고 분산된 시스템으로 작동하며, 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 과정을 거칩니다.
- 사용자가 도메인 이름을 입력: 사용자가 브라우저에 도메인 이름(예: www.example.com)을 입력합니다.
- 로컬 DNS 리졸버 조회: 브라우저는 로컬 DNS 리졸버에 도메인 이름의 IP 주소를 요청합니다.
- 캐시 확인: 로컬 DNS 리졸버는 캐시에 해당 도메인 이름의 IP 주소가 있는지 확인합니다.
- 재귀 쿼리 수행:
- 루트 DNS 서버 조회: 리졸버는 루트 DNS 서버에 도메인 이름의 IP 주소를 요청합니다.
- TLD DNS 서버 조회: 루트 DNS 서버는 해당 TLD(.com) 서버의 주소를 반환합니다.
- 권한 있는 DNS 서버 조회: 리졸버는 TLD DNS 서버에 쿼리를 보내고, 권한 있는 DNS 서버의 주소를 반환받습니다.
- 최종 IP 주소 조회: 리졸버는 권한 있는 DNS 서버에 쿼리를 보내 최종 IP 주소를 받습니다.
- 응답 반환: 로컬 DNS 리졸버는 최종 IP 주소를 클라이언트(브라우저)에 반환합니다.
- 웹 서버 접속: 브라우저는 반환받은 IP 주소로 웹 서버에 접속합니다.
정방향 조회와 역방향 조회
- 정방향 조회 (Forward Lookup): 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 과정입니다.
- 예: www.example.com → 192.0.2.1
- 역방향 조회 (Reverse Lookup): IP 주소를 도메인 이름으로 변환하는 과정입니다. 역방향 조회를 위해서는 PTR(포인터) 레코드가 사용됩니다.
- 예: 192.0.2.1 → www.example.com
DNS 캐시
DNS 캐시는 DNS 리졸버가 이전에 조회한 쿼리 결과를 일정 기간 동안 저장하여 재사용하는 메커니즘입니다. 이는 네트워크 트래픽을 줄이고, 쿼리 응답 시간을 단축시킵니다.
- TTL(Time To Live): 각 DNS 레코드는 TTL 값을 가지며, 이 값은 레코드가 캐시에 유지되는 시간을 지정합니다. TTL이 만료되면 캐시에서 제거됩니다.
- 성능 향상: 캐시는 자주 조회되는 도메인에 대해 빠른 응답을 제공하여 성능을 향상시킵니다.
- 부하 감소: 캐시는 DNS 서버의 부하를 줄이고 네트워크 트래픽을 감소시킵니다.
BIND 설정에서의 정방향 조회 존 파일 설정
정방향 조회 존 파일은 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 데 사용됩니다. 예를 들어, www.example.com을 192.0.2.3으로 변환합니다.
정
방향 조회 존 파일 예시
존 파일 위치: 일반적으로 /etc/bind 디렉토리 아래에 존 파일이 위치합니다.
$TTL 86400
@ IN SOA ns1.example.com. admin.example.com. (
2024060401 ; Serial
3600 ; Refresh
1800 ; Retry
604800 ; Expire
86400 ) ; Minimum TTL
IN NS ns1.example.com.
IN NS ns2.example.com.
ns1 IN A 192.0.2.1
ns2 IN A 192.0.2.2
www IN A 192.0.2.3정방향 조회 존 파일 설명
$TTL 86400: 레코드의 기본 TTL 값은 86400초(1일)입니다.@ IN SOA ns1.example.com. admin.example.com. (...): ns1.example.com이 이 존의 권한 있는 DNS 서버이며, 관리자는 admin@example.com입니다.- Serial: 존 파일의 버전 번호입니다. 변경 시 이 값을 증가시켜야 합니다.
- Refresh: 세컨더리 서버가 존 파일을 갱신하는 주기입니다(초 단위).
- Retry: 세컨더리 서버가 존 파일 갱신에 실패한 경우 다시 시도하는 주기입니다(초 단위).
- Expire: 세컨더리 서버가 존 파일을 유효하다고 간주하는 기간입니다(초 단위).
- Minimum TTL: 최소 TTL 값입니다.
IN NS ns1.example.com.: ns1.example.com이 네임 서버입니다.IN NS ns2.example.com.: ns2.example.com이 두 번째 네임 서버입니다.ns1 IN A 192.0.2.1: ns1.example.com의 IP 주소는 192.0.2.1입니다.ns2 IN A 192.0.2.2: ns2.example.com의 IP 주소는 192.0.2.2입니다.www IN A 192.0.2.3: www.example.com의 IP 주소는 192.0.2.3입니다.
BIND 설정에서의 역방향 조회 존 파일 설정
역방향 조회 존 파일은 IP 주소를 도메인 이름으로 변환하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 192.0.2.3을 www.example.com으로 변환합니다.
역방향 조회 존 파일 예시
역방향 존 파일 위치: 일반적으로 /etc/bind 디렉토리 아래에 위치합니다.
$TTL 86400
@ IN SOA ns1.example.com. admin.example.com. (
2024060401 ; Serial
3600 ; Refresh
1800 ; Retry
604800 ; Expire
86400 ) ; Minimum TTL
IN NS ns1.example.com.
IN NS ns2.example.com.
1 IN PTR ns1.example.com.
2 IN PTR ns2.example.com.
3 IN PTR www.example.com.역방향 조회 존 파일 설명
$TTL 86400: 레코드의 기본 TTL 값은 86400초(1일)입니다.@ IN SOA ns1.example.com. admin.example.com. (...): ns1.example.com이 이 존의 권한 있는 DNS 서버이며, 관리자는 admin@example.com입니다.- Serial: 존 파일의 버전 번호입니다. 변경 시 이 값을 증가시켜야 합니다.
- Refresh: 세컨더리 서버가 존 파일을 갱신하는 주기입니다(초 단위).
- Retry: 세컨더리 서버가 존 파일 갱신에 실패한 경우 다시 시도하는 주기입니다(초 단위).
- Expire: 세컨더리 서버가 존 파일을 유효하다고 간주하는 기간입니다(초 단위).
- Minimum TTL: 최소 TTL 값입니다.
IN NS ns1.example.com.: ns1.example.com이 네임 서버입니다.IN NS ns2.example.com.: ns2.example.com이 두 번째 네임 서버입니다.1 IN PTR ns1.example.com.: 192.0.2.1의 도메인 이름은 ns1.example.com입니다.2 IN PTR ns2.example.com.: 192.0.2.2의 도메인 이름은 ns2.example.com입니다.3 IN PTR www.example.com.: 192.0.2.3의 도메인 이름은 www.example.com입니다.
BIND 설정 파일 통합
BIND 설정 파일은 named.conf 파일에 존 파일을 정의하여 통합됩니다.
named.conf 예시
options {
directory "/etc/bind";
};
zone "example.com" {
type master;
file "/etc/bind/db.example.com";
};
zone "2.0.192.in-addr.arpa" {
type master;
file "/etc/bind/db.192.0.2";
};named.conf 설명
options { directory "/etc/bind"; };: 존 파일의 기본 디렉토리를 /etc/bind로 설정합니다.zone "example.com": example.com 도메인에 대한 정방향 조회 존을 정의합니다.type master;: 이 서버가 권한 있는 서버임을 나타냅니다.file "/etc/bind/db.example.com";: 존 파일의 위치를 지정합니다.
zone "2.0.192.in-addr.arpa": 192.0.2.0/24 네트워크에 대한 역방향 조회 존을 정의합니다.type master;: 이 서버가 권한 있는 서버임을 나타냅니다.file "/etc/bind/db.192.0.2";: 존 파일의 위치를 지정합니다.
이와 같이, BIND 설정 파일을 통해 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 정방향 조회와 IP 주소를 도메인 이름으로 변환하는 역방향 조회를 설정할 수 있습니다. 각 존 파일에는 SOA, NS, A, PTR 레코드가 포함되어 있으며, 이를 통해 DNS 서버가 도메인 이름과 IP 주소 간의 매핑을 수행할 수 있습니다.
DNS 시스템은 도메인 이름을 IP 주소로 변환하거나, 그 반대로 변환하는 중요한 역할을 수행합니다. 캐시를 통해 성능을 최적화하고, 재귀와 순환 쿼리를 통해 효율적으로 작동합니다. 이를 통해 네트워크 통신의 기본을 제공하며, 다양한 서비스와 애플리케이션에서 활용됩니다.
