도메인 네임, DNS란?

• 도메인 네임(Domain Name) : IP 주소에 매핑되는 문자열 주소 체계
  • 컴퓨터는 IP 주소로 통신하는데, 도메인 네임은 서버(대부분 웹 서버)를 쉽게 찾을 수 있도록 해주는 주소라고 할 수 있다.
  • 도메인 네임은 DNS를 통해 해당하는 IP 주소로 변환되어 웹 브라우저나 다른 응용 프로그램에서 서버를 찾을 수 있게 해준다.
  • 도메인은 영구적으로 소유하는 개념이 아니라, 일정기간 임대하는 개념이다.
    
    
• 도메인 네임의 계층적 구조 : Subdomain.Domain.TLD
  • Subdomain(= Hostname)
    • Domain의 앞에 오는 추가적인 식별 요소로, 선택적으로 사용된다.
      -> “www”가 대표적인 Subdomain이며, “blog”, “mail”, “shop” 등도 사용된다.
      
      
  • Domain(= Second-Level Domain)
    • TLD 앞에 위치하며, 일반적으로 특정 기업, 조직, 서비스를 식별하는데 사용된다.
      -> “google”이나 “naver”가 Domain이다.
      
      
  • TLD(Top-Level Domain)
    • 도메인 이름의 가장 오른쪽에 위치하며, 인터넷에서 특정 종류의 기관, 지역 또는 용도를 나타낸다.
      -> “com”, “org”, “net” 등이 대표적인 TLD이며, “kr”(한국), “jp”(일본)과 같은 국가 코드도 TLD에 해당한다.

• 일반적으로 도메인 네임이라 하면 “Domain.TLD”를 의미한다.
  • Domain Name : naver.com
• FQDN(Fully Qualified Domain Name) : 도메인 네임의 전체 이름을 표기하는 방식
  • FQDN : www.naver.com

• DNS(Domain Name System) : 인터넷에서 도메인 네임을 IP 주소로 변환하는 전세계적인 거대한 분산 데이터베이스 시스템
  • DNS는 여러 DNS Server들이 서로 상호 작용하며 동작한다.
    
    
• Domain Name Space : DNS가 저장 및 관리하는 계층적 구조
  • 각 레벨은 그 하위 도메인에 관한 정보를 관리하는 구조를 가진다.

DNS 구성 요소

Stub Resolver ( = DNS Client)

• Stub Resolver : 클라이언트 기기에 내장된 작은 DNS 클라이언트 소프트웨어
  • Stub Resolver는 사용자가 웹 브라우저나 다른 응용 프로그램을 통해 도메인 네임을 입력할 때 동작한다.
  • Stub Resolver는 수많은 Name Server(Root DNS Server, TLD DNS Server, SLD DNS Server)의 구조를 파악할 필요가 없다.
    
    
• Stub Resolver 동작 과정 - 캐시 x
  1. 사용자가 웹 브라우저에 도메인 네임을 입력하면, 웹 브라우저는 사용자의 운영체제에서 설정된 Stub Resolver를 사용한다.
     -> 운영체제에서 설정된 Stub Resolver는 현재 연결된 ISP의 Local DNS Server(= Resolver)와 통신한다.
     
     
  2. Stub Resolver는 Resolver로 DNS Query를 전송한다.
     
     
  3. Stub Resolver는 Resolver로부터 도메인 네임에 대한 IP 주소를 받아 웹 브라우저에 전달한다.
     
     

Resolver ( = Local DNS Server ) => ISP가 관리

• Resolver : DNS Client로부터 받은 DNS Query를 처리하여 DNS Client에게 IP 주소를 반환하는 서버
  • Resolver는 도메인 네임에 대한 IP 주소를 찾기 위해 계층적으로 Name Server들에게 DNS Query를 전송한다.
  • Resolver는 이전에 처리된 DNS Query의 결과를 캐시에 저장하여, 동일한 DNS Query에 대한 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
    
    
• Resolver 동작 과정 - 캐시 x
  1. DNS Client에서 Resolver에게 DNS Query를 전송한다.
     
     
  2. Resolver는 먼저 Root DNS Server에게 DNS Query를 보낸다.
     • Root DNS Server는 TLD DNS Server의 IP 주소를 반환한다.
       
       
  3. Resolver는 Root DNS Server로부터 받은 응답을 기반으로, TLD DNS Server에게 DNS Query를 보낸다.
     • TLD DNS Server는 SLD DNS Server의 IP 주소를 반환한다.
       
       
  4. Resolver는 TLD DNS Server로부터 받은 응답을 기반으로, SLD DNS Server에게 DNS Query를 보낸다.
     • SLD DNS Server는 도메인 네임에 대한 IP 주소를 반환한다.
       
       
  5. Resolver는 최종적으로 SLD DNS Server로부터 받은 도메인 네임에 대한 IP 주소를 DNS Client에게 전달한다.
     
     

Name Server

• Name Server : Domain Name Space에 대한 정보를 가지고 있는 서버
  • Name Server는 계층적 구조로 조직되어 있는데, 이것은 Name Server 간의 상호 작용이 계층적이라는 의미이다.
  • Name Server는 데이터 저장 및 관리, 요청 처리 및 응답 구현 등의 역할을 수행한다.
  • Name Server는 Root DNS Server, TLD DNS Server, SLD DNS Server로 분류할 수 있다.
    
    
• Root DNS Server
  • DNS의 최상위 계층에 위치하는 서버로, DNS Query 프로세스의 시작점이다.
  • TLD DNS Server의 IP 주소를 제공한다.
  • ICANN이 직접 관리하는 서버이며, 전세계에 13개의 Root DNS Server가 존재한다.
    
    
• TLD(Top-Level Domain) DNS Server
  • TLD를 관리하는 서버이다.
    ex) “com”, “net”
  • SLD DNS Server의 IP 주소를 제공한다.
  • 일반적으로 특정 조직이나 단체에 의해 관리된다.
    
    
• SLD(Second-Level Domain) DNS Server(= Authoritative DNS Server)
  • SLD를 관리하는 서버이다.
    ex) “google(.com)”
  • 도메인 네임에 대한 IP 주소를 제공한다.
  • 일반적으로 도메인/호스팅 업체에 의해 관리된다.
    • 일부 조직이나 기업, 또는 개인이 자체적으로 SLD DNS Server를 운영하거나 관리할 수도 있다.

DNS 동작 과정 예시

1. 사용자가 웹 브라우저에 “www.google.com”을 입력한다.
   
   
2. 먼저, 웹 브라우저와 운영체제는 캐시를 확인한다.
   a. 이전의 결과가 이미 캐시에 저장되어 있는 경우 바로 해당 정보를 반환하고, 아래 과정을 생략한다.
   b. 웹 브라우저 및 운영체제 캐시에 해당 정보가 없거나 만료된 경우, 웹 브라우저는 DNS Client를 사용하여 Resolver에게 “www.google.com”의 IP 주소를 요청한다.
   
   
3. Resolver는 캐시를 확인한다.
   a. 이전의 결과가 이미 캐시에 저장되어 있는 경우 바로 해당 정보를 DNS Client에게 해당 정보를 반환하고, 아래 과정을 생략한다.
   b. Resolver 캐시에 해당 정보가 없거나 만료된 경우, 아래 과정을 진행한다.
   
   
4. Resolver는 Root DNS Server에게 “com” 도메인에 대한 정보를 요청한다.
   • Root DNS Server는 “com” 도메인을 관리하는 TLD DNS Server의 IP 주소를 응답한다.
     
     
5. Resolver는 “com” 도메인을 관리하는 TLD DNS Server에게 “google” 도메인에 대한 정보를 요청한다.
   • TLD DNS Server는 “google” 도메인을 관리하는 SLD DNS Server의 IP 주소를 응답한다.
     
     
6. Resolver는 “google” 도메인을 관리하는 SLD DNS Server에게 “www” 도메인에 대한 정보를 요청한다.
   • SLD DNS Server는 “www.google.com”의 IP 주소인 “209.85.227.104”를 응답한다.
     
     
7. Resolver는 DNS Client에게 “209.85.227.104”를 전달하고, 최종적으로 DNS Client는 웹 브라우저에게 “209.85.227.104”를 전달한다.