DNS(Domain Name Service)

📌  도메인 주소를 사용하는 이유

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우선 우리가 다른 사람에게 전화를 거는 상황을 떠올려 보자. 사람들은 키패드에 직접 번호를 입력하기보단, 연락처에서 전화를 걸 대상의 이름으로 전화번호를 검색한다. 인터넷을 통해 다양한 사이트에 접속하는 상황도 이와 비슷하다.

 

우리는 http://202.179.177.21 같은 IP 주소 혹은 http://www.naver.com 같은 도메인 주소를 브라우저에 입력해서 결과를 얻을 수 있다. 실제 네트워크에서는 전자인 IP 주소를 통해 서로 통신하지만, IP는 전화번호와 마찬가지로 모두 숫자로 되어 있어서 사람이 기억하기 어렵다. 때문에 우리가 인식하고 기억하기 더 쉽도록 의미 있는 문자열로 구성된 도메인 주소를 사용하는 것이다.

 

그리고 다음과 같은 장점도 있다:

• 하나의 IP 주소를 이용해 여러 개의 웹 서비스를 운영할 수 있다
• 서비스 중인 IP 주소가 변경되더라도 도메인 주소를 통해 접속 방법을 유지할 수 있다
• 지리적으로 여러 위치에서 서비스할 수 있다 (전 세계에 서버가 분산된 경우)

 

🤔  DNS의 역할

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DNS(Domain Name Service)는 사람이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 대응되는 IP 주소로 변환하는 서비스로, 인터넷 상에서 우리가 웹사이트에 쉽게 접속할 수 있게 도와주는 아주 중요한 시스템이다.

 

사용자가 웹 브라우저에 naver.com을 입력하면 DNS 서버에 도메인의 IP 주소가 무엇인지 질의하고 DNS 서버는 도메인 주소에 해당되는 IP를 응답해 준다. 사용자는 응답받은 IP 주소를 이용해 실제 naver.com에 접속하게 된다.

 

🥞  DNS의 계층적 구조

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수많은 인터넷 주소 중 원하는 주소를 효율적으로 탐색하기 위해 도메인은 계층 구조로 이루어져 있다. 역트리 구조로 최상위 루트부터 Top-Level 도메인, Second-Level 도메인, Third-Level 도메인과 같이 하위 레벨로 원하는 주소를 단계적으로 찾아간다. 각 계층은 "."으로 구분되며 Third.second.top.과 같은 형태로 표현되지만, 마지막 루트는 생략된다. 

 

지금 다루고 있는 www.naver.com에서는 뒤에서부터 순서대로 com이 Top-Level, naver가 Second-Level, www가 Thrid-Level에 해당된다. 

 

루트 도메인

루트 도메인은 도메인을 구성하는 최상위 영역이다. DNS 서버는 사용자가 질의한 도메인에 대응되는 값을 직접 가지고 있지 않고 캐시에 저장된 정보도 없을 경우, 루트 도메인을 관리하는 루트 DNS에 질의를 하게 된다. 루트 DNS의 IP 주소를 기록한 힌트 파일은 DNS 서버를 설치하면 기본적으로 설정된다.

[출처] - http://www.ktword.co.kr/index.php

 

Top-Level Domain(TLD)

최상위 도메인은 6가지 유형으로 구분된다.

1. Generic(gTLD)

특별한 제한 없이 일반적으로 사용되는 도메인이며 세 글자 이상으로 구성

• com[일반 기업체]
• edu[4년제 이상 교육기관]
• gov[미국 연방정부기관]
• net[네트워크 관련 기관]
• org[비영리기관]

2. country-code(ccTLD)

국가 최상위 도메인으로 두 글자의 국가 코드(kr, au)를 사용하며, 일반적으로 ccTLD를 사용하는 경우, Second Level TLD에는 gTLD에서 구분한 것처럼 사이트 용도에 따른 코드를 사용한다. 예를 들어 일반 회사는 co.kr, 정부 기관은 go.kr을 사용하는 방법이다.

3. sponsored(sTLD)

특정 목적(민족공동체, 전문가 집단, 지리적 위치)을 위한 스폰서를 두고 있는 최상위 도메인

• aero[항공 산업]
• coop[협동조합]
• museum[박물관]

4. infrastructure

인프라 식별자 공간을 지원하기 위해 사용되는 최상위 도메인으로, 대표적인 예는 'arpa'가 있다. 'in-addr.arpa'는 역방향 DNS 조회로 사용되며, 주로 네트워크 관리와 보안 목적으로 사용된다.

5. generic-registricted(grTLD)

특정 기준을 충족하는 사람이나 단체가 사용할 수 있는 최상위 도메인

• pro[전문직 종사자에게 제한]
• biz[상업적인 목적으로 가진 기업이나 사업체

6. test(tTLD)

개발 프로세스에서 테스트 목적으로 사용하는 최상위 도메인으로 'test'가 이에 해당된다.

 

🤖  DNS의 동작 방식

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hosts 파일

인터넷이 상용화되기 전에는 인터넷 단말이 많지 않아 hosts 파일만으로 관리가 가능했다. 그러나 인터넷이 상용화된 후 증폭하는 단말들을 중앙화된 체계로 수용하기 위해 DNS 체계가 만들어졌다.

 

일반적으로 도메인을 IP 주소로 변환하려면 DNS 서버에 도메인 쿼리하는 과정을 거쳐야 한다. 그러나 매번 질의를 하지 않도록 하는 방법이 있다.

 

그건 바로 hosts 파일을 활용하는 것이다. hosts 파일은 로컬에서 도메인과 IP 주소를 관리하는 파일이다. hosts 파일에 도메인과 IP 주소를 설정해 두면 해당 도메인 리스트는 항상 DNS  캐시에 저장된다.

 

도메인 쿼리 시에는 DNS 서버에 쿼리를 하기 전, 로컬에 있는 DNS 캐시에 해당 도메인 정보가 있는지 먼저 확인한다. DNS 캐시는 기존 DNS 조회를 통해 확인한 동적 DNS 캐시와 hosts 파일에 저장되어 있는 정적 DNS 캐시가 함께 저장되어 있다. DNS 서버로 부터 쿼리를 수행하고 응답을 받으면, 그 결과가 캐시에 저장되는 방식이다.

 

DNS의 반복적 쿼리

도메인 정보는 너무 방대하기 때문에 하나의 DNS 서버에 모두 저장할 수 없다. 때문에 DNS는 분산된 데이터베이스로 계층적으로 설계되어 있다. DNS 서버는 기본적으로 루트 DNS 관련 정보를 가지고 있다. 클라이언트의 요청 도메인이 자신에게 없는 정보라면 루트 DNS에 쿼리하고, 루트 DNS에서는 쿼리한 도메인의 TLD 값을 확인해 해당 값을 관리하는 DNS를 응답해 준다.

예를 들어 naver.com이라는 도메인을 클라이언트가 요청한다면, DNS 서버는 루트 DNS에 다시 쿼리하고, 루트 DNS는 .com에 대한 정보를 관리하는 DNS 주소 정보를 응답한다. 이 응답을 받은 DNS 서버는 .com을 관리하는 DNS 서버에 naver.com에 대해 질의한다. .com을 관리하는 DNS 서버는 다시 naver.com을 관리하는 DNS 관련 정보를 DNS 서버에 응답한다. 마지막으로 DNS 서버는 naver.com을 관리하는 DNS에 요청을 보내 최종 결과값을 얻고, 클라이언트에 응답하는 방식이다.

 

💡 DNS 정리

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• 사람들은 DNS를 통해 쉽게 웹 서비스를 이용하게 되었다
• DNS는 도메인 네임을 대응되는 IP 주소로 변환해 주는 서비스이다
• DNS는 계층적 구조를 가졌으면 루트 도메인, TLD, SLD 등으로 이어진다
• DNS 서버는 반복적 쿼리로 도메인에 해당되는 IP 주소 결과를 얻는다