Introduction to the Domain Name System
Domain Name System (DNS)는 지속적으로 증가하는 인터넷 사용자를 수용하기 위해 설계되었다. DNS는 www.google.com 같은 명칭을 59.18.44.50 같은 IP 주소로 변환하여 (혹은 보다 확장된 IPv6 주소로 변환), 컴퓨터들이 상호 통신할 수 있게끔 하고, 월드 와이드 웹 같은 인터넷 어플리케이션을 사용할 수 있도록 해준다. DNS 의 역할은 마치 친구에게 전화를 하고자 할 때, 친구의 전화번호를 일일이 외울 필요가 없이 친구의 이름만으로 통화를 할 수 있게 해주는 것과 같다.
▶ DNS는 어떻게 동작하는가?
DNS를 이해하기 위해서 자신의 컴퓨터에 로그인하고 있는 사용자 홍길동을 상상해보자. 홍길동은 웹 브라우저를 실행해 근무하고 있는 회사인 Acme.co의 웹 사이트를 조회할 수 있다. 회사 홈페이지를 조회하기 위해서 웹 브라우저에 http://www.acme.com을 입력할 것이다.
- 홍길동의 컴퓨터는 DNS 서버에 www.acme.com 의 IP 주소를 알려달라는 요청을 전송할 것이다.
- DNS 서버는 www.acme.com 의 IP 주소인 192.168.1.4를 찾기 위해 위해 자체 데이터베이스를 확인할 것이다.
- 서버는 확인한 IP 주소를 홍길동의 브라우저에 반환한다.
- 브라우저는 IP 주소를 이용해 웹 사이트의 위치를 파악한다.
- 브라우저는 홍길동의 컴퓨터 모니터에 웹 사이트를 출력한다.
그림 : 도메인 명칭과 주소 (Domain Names and Addresses)
▶ 도메인 (Domains)
홍길동은 DNS 서버가 www.acme.com의 IP 주소를 주소를 알고 있기 때문에 회사 홈페이지에 접근할 수 있다. DNS 서버는 도메인 네임스페이스(domain namespace)를 검색해 회사 홈페이지 서버의 주소를 알아낸다. DNS 는 각각 이름이 부여된 도메인(domain)이라는 노드(node)로 구성된 트리 구조(tree structure)로 설계되어 있다. 트리의 최상위 노드는 DNS 루트 도메인(DNS root domain)이다. 그 아래에 .com, .edu,, .gov, .mil 같은 하위 도메인(sub domain)들이 존재한다.
그림 : 도메인 명칭 시스템 계층도 (The Domain Name System Hierarchy)
정규화된 도메인 이름(Fully qualified domain name : FQDN) 은 모든 네트워크 도메인 명칭이 루트까지 점(.)으로 연결된 문자열이다. FQDN 은 인터넷에 존재하는 모든 호스트(host)들을 구분하는 고유한 명칭(unique name)이다. 예제 도메인의 FQDN은 sample.com 이며, 부모 도메인은 .com 이고, 루트 도메인은 "." (dot)이다.
▶ Acme.co 회사의 주소 학습
홍길동의 서버가 www.acme.com 의 IP 주소를 요청하는 과정을 좀 더 자세하게 살펴보자.
그림 : DNS 계층도 검색 (DNS Hierarchical Name Search)
- 로컬 DNS 서버는 www.acme.com 도메인이 자체 데이터베이스에 등록되어 있는지를 확인한다. 만일 찾을 수 없다면, 해당 도메인을 관리하고 있지 않다는 것을 알게 된다.
- 로컬 DNS 서버는 루트 네임서버(root nameserver)에 최상위 레벨의 도메인 "."(dot)에 대한 정보를 요청한다.
- 루트 네임서버는 .com 도메인 및 하위 도메인을 관리하는 .com 네임서버에 요청하도록 지시한다.
- .com 네임서버는 acme.com이 자신의 하위 도메인임을 확인하고, acme.com 도메인을 관리하는 네임서버의 위치를 알려준다.
- 로컬 서버는 acme.com 네임서버에 www.acme.com 서버의 위치를 요청한다.
- acme.com 네임서버가 IP 주소 192.168.1.4를 알려준다.
- 로컬 서버는 최종적으로 검색한 IP 주소를 홍길동의 웹 브라우저에 반환한다.
▶ 도메인 등록 (Establishing a Domain)
Acme.co 는 홍길동이 접속할 수 있는 웹사이트를 운영하고 있는데, 이는 해당 도메인이 공인된 도메인 관리 회사(업체)에 등록되어 있기 때문이다. 또한 .com 서버의 데이터베이스에 도메인 명칭을 등록하고, IP 주소 범위를 규정하는 네트워크 번호(network number)를 요청했다. acme.com이 부여받은 네트워크 번호는 192.168.1.0이며, 이는 192.168.1.1 부터 192.168.1.255 까지를 포함한다. IP 주소는 옥텟(octet) 이라고 부르는 4개의 숫자로 구성되어 있고 각 숫자(번호)는 0부터 256까지 사용할 수 있다. 그러나, 0과 256는 브로드캐스트(broadcast) 및 네트워크 자체를 위해 예약되어 있으므로 호스트의 주소를 지정하는데 사용할 수 없다.
▶ 도메인과 존(zone)의 차이
도메인 네임스페이스는 DNS 트리의 특정(일부) 영역을 나타내는 존(zone)으로 구분되어 있다. 존은 특정 지점의 하위에 존재하는 모든 도메인을 포함한다.
각 존은 일반적으로 해당 존을 관할하는 하나 이상의 네임서버를 가지고 있다. 각 기관(혹은 기업)은 복수의 네임서버를 소유(및 운영)할 수 있지만 인터넷 클라이언트들을 루트 네임서버가 알고 있는 (혹은 루트 네임서버)에 등록된 네임서버에만 주소 검색을 요청할 수 있다. 루트 네임서버에 등록되지 않은 서버들은 각 기관의 내부에서 자체적인 용도로 사용된다.
Acme.co 회사는 acme.com 이라는 도메인을 등록했다. 또한 acme.com, marketing.acme.com 및 finance.acme.com이라는 3개의 존을 구성했다. Acme.co 는 마케팅 및 재무 부서에 marketing.acme.com 및 finance.acme.com DNS 서버에 대한 관리 권한을 위임하였다. acme.com에 속한 누군가가 marketing.acme.com 내에 존재하는 호스트의 주소를 요청하면, acme.com은 주소 요청을 marketing.acme.com으로 유도할 것이다. Figure 13-4 acme.com은 3개의 존으로 구성되어 있으며, acme.com 존은 자체에 대한 관리만을 수행한다.
그림 : Acme.com With Delegated Subdomains
Acme.co 는 하위 도메인(subdomain)들에 대한 관리 권한을 위임하지 않을 수도 있다. 이런 경우, acme.com 도메인은 marketing 및 finance 을 관리하는 존이 된다. acme.com 서버는 마케팅 및 재무 영역에 대한 주소 요청에 대해서도 응답한다.
그림 : Acme.com Without Delegation
존을 설정할 경우, 각 존에 네임서버를 필히 설정해야 한다. 각 존 마다 로컬 설정 데이터베이스를 가지고 있는 하나의 기본 네임서버(primary server)가 있어야 한다. 각 존은 기본 네임서버로부터 복사한 데이터를 가지고 있는 여러 개의 보조(secondary) 서버를 가질 수 있다. 다음 그림은 하나의 보조 서버를 구성한 사례이다.
그림 : Primary and Secondary Servers for Zones
▶ 네임서버
DNS는 클라이언트/서버 모델을 기초로 만들어졌다. 네임서버는 DNS 데이터베이스를 저장하고 있으며, 네트워크를 통해 IP 주소를 요청하는 클라이언트에 해당 정보를 제공한다. 네임서버는 물리적 서버에서 실행되는 프로그램이며, 존 데이터(zone data)를 저장한다. 도메인의 관리자는 하나 이상의 존에 위치한 호스트들에 대한 정보를 표현하는 Resource Records (RR) 데이터베이스를 네임서버에 구성(입력)한다.
그림 : Client/Server Name Resolution
DNS 서버는 호스트 명칭을 주소로 변환하는 기능 혹은 명칭 식별 기능을 제공하며, 정규화된 도메인 명칭(FQDN)을 이용해 주소를 변환한다. 만일 로컬 네임서버가 변환을 요청 받은 명칭에 대한 데이터를 가지고 있지 않을 경우, 찾을 수 있을 때까지 다른 네임서버에 질의한다. 일반적으로 IP 주소 변환은 네임서버가 도메인 네임스페이스에 대한 질의 내역을 캐시(cache)에 담아두고 있기 때문에 매우 빠르게 수행된다.
각각의 존은 필수적으로 기본 네임서버가 존 내의 호스트들에 대한 정보를 담고 있는 데이터베이스를 가지고 있으며, 복수의 보조 서버들은 기본 서버 데이터의 복사본을 저장하고 있다. 기본 서버의 정보를 이용해 보조 서버의 데이터를 최신 상태로 업데이트하는 작업을 존 전송(zone transfer)라고 한다.
그림 : DNS Zone Transfer
보조 네임서버가 기본 서버의 백업 역할을 수행할지라도, 두 가지 서버 모두 존에 대한 관리를 할 수 있다. 두 서버 모두 주소 변환 요청을 수행하면서 얻는 정보(RR) 뿐만 아니라, 존 데이터베이스의 호스트 정보를 활용한다. 클라이언트는 두 가지 종류의 서버에 모두 주소 변환을 요청할 수 있다.
네크워크 관리 기관(업체, Network Registrar)의 DNS 네임서버에 자체 네임서버를 등록할 때, 존의 기본 서버, 보조, 혹은 캐시 기능만을 수행할 지 지정할 수 있다. 각 네임서버의 유형은 어떤 역할을 지정하느냐로 구분된다. 하나의 서버가 어떤 존의 기본 서버이면서 다른 존의 보조 서버가 될 수 있다. 기본 혹은 보조 서버의 역할만을 수행하거나, 존에 대한 관리 서버가 아니라 캐시(cache)를 이용해 주소 변환만을 수행하는 기능을 수행할 수도 있다.
▶ 참조 문서
