DNS(Domain Name System): 인터넷 주소록

 

1. DNS란 무엇인가?

DNS(Domain Name System)는 사용자가 이해하기 쉬운 도메인 이름과 컴퓨터가 이해할 수 있는 숫자로 이루어진 IP 주소를 연결하는 분산 데이터베이스 시스템입니다.

주요 역할

• 도메인 이름을 IP 주소로 변환: 사용자가 "www.google.com"을 입력하면 DNS가 이를 해당 IP 주소로 변환하여 연결합니다.
• 인터넷 자원의 이름 관리: DNS는 웹사이트뿐만 아니라 이메일 서버, 네트워크 장치 등 인터넷 자원의 이름을 관리합니다.

DNS의 필요성

• 사용자 편의성: 숫자로 이루어진 IP 주소를 기억하기 어려운 사용자를 위해, 이해하기 쉬운 이름을 제공합니다.
• 확장성: 인터넷 자원이 증가함에 따라 도메인 이름 체계를 통해 효율적으로 관리할 수 있습니다.

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2. DNS의 작동 원리

DNS는 계층적 구조를 통해 작동하며, 사용자가 입력한 도메인 이름을 단계별로 해석하여 최종적으로 IP 주소를 반환합니다.

1) DNS 요청 흐름

1. 사용자 입력: 사용자가 웹 브라우저에 "www.example.com"을 입력합니다.
2. 로컬 캐시 확인: 먼저 사용자의 컴퓨터나 브라우저의 캐시에 저장된 기록을 확인합니다.
3. DNS 리졸버로 요청: 캐시에 없으면, 인터넷 서비스 제공자(ISP)의 DNS 리졸버에 요청합니다.
4. DNS 계층 탐색:
   • 루트 서버: "."에 대한 정보를 제공하는 서버로 요청을 전달합니다.
   • TLD 서버: 최상위 도메인(TLD, 예: .com, .org)에 대한 정보를 제공하는 서버입니다.
   • 권한 있는 네임 서버: 최종적으로 도메인의 IP 주소를 반환하는 서버입니다.
5. IP 주소 반환: 요청한 IP 주소를 사용자에게 반환합니다.

2) DNS 계층 구조

• 루트 네임 서버: DNS의 최상위 계층으로, 전 세계에 13개의 루트 서버가 분산되어 있습니다.
• TLD 네임 서버: .com, .org, .net 등 특정 도메인 계층을 관리합니다.
• 권한 있는 네임 서버: 특정 도메인에 대한 최종 정보를 제공합니다.

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3. DNS의 주요 구성 요소

1) DNS 레코드

DNS는 다양한 레코드를 통해 도메인과 관련된 정보를 관리합니다.

레코드	타입	설명예시
A	도메인 이름을 IPv4 주소로 매핑	www.example.com → 93.184.216.34
AAAA	도메인 이름을 IPv6 주소로 매핑	www.example.com → 2606:2800:220:1:248:1893:25c8:1946
CNAME	별칭 도메인 이름을 원래 도메인 이름으로 매핑	blog.example.com → www.example.com
MX	메일 서버 정보를 제공	example.com → mail.example.com
TXT	도메인과 관련된 텍스트 정보를 저장	SPF, DKIM 설정 등

2) DNS 캐싱

DNS 캐싱은 자주 조회되는 도메인 이름의 정보를 저장하여 조회 속도를 개선합니다. 캐싱은 사용자 컴퓨터, ISP, 브라우저 등 다양한 레벨에서 이루어집니다.

3) DNS TTL(Time To Live)

TTL은 DNS 레코드가 캐시에 유지되는 시간을 정의합니다. TTL이 짧으면 더 자주 갱신되지만 서버 부하가 증가하며, 길면 변경 사항 반영이 느려질 수 있습니다.

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4. DNS의 장점과 단점

장점

• 사용자 편의성: 도메인 이름을 통해 웹사이트에 쉽게 접속 가능.
• 확장성: 전 세계적으로 분산된 네트워크를 효율적으로 관리.
• 속도 향상: 캐싱을 통해 자주 사용하는 도메인 이름의 조회 속도 개선.

단점

• 보안 취약점: DNS 스푸핑, 캐시 포이즈닝 같은 공격에 취약.
• 복잡성: 계층 구조로 인해 설정과 관리가 복잡.
• 의존성: DNS 서버가 다운되면 웹사이트 접속이 불가능.

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5. DNS와 보안

DNS는 인터넷의 필수적인 기술이지만, 보안 문제도 존재합니다.

1) 주요 보안 위협

• DNS 스푸핑: 공격자가 DNS 정보를 위조하여 사용자를 악성 사이트로 유도.
• DDoS 공격: 대규모 요청으로 DNS 서버를 마비시킴.
• 캐시 포이즈닝: 악성 정보를 DNS 캐시에 주입하여 사용자를 잘못된 사이트로 유도.

2) 보안 강화 방법

• DNSSEC(DNS Security Extensions): 데이터 무결성을 보장하는 기술.
• HTTPS 및 TLS 사용: 안전한 데이터 전송을 보장.
• 캐시 관리: 안전한 TTL 설정으로 캐시 포이즈닝 방지.

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6. DNS의 최신 기술과 발전

DNS는 꾸준히 발전하며 새로운 기술이 도입되고 있습니다.

1) DNS over HTTPS(DoH)

• DNS 요청을 HTTPS로 암호화하여 보안성과 프라이버시를 강화.
• ISP나 공격자가 DNS 요청을 도청하거나 조작하지 못하도록 보호.

2) DNS over TLS(DoT)

• DNS 요청을 TLS로 암호화하여 보안을 강화.
• DoH와 유사하지만 HTTPS가 아닌 TLS를 사용.

3) 분산 DNS

• 블록체인 기술을 활용하여 DNS를 분산화.
• 중앙 서버에 의존하지 않아 더 높은 신뢰성과 보안성을 제공.

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마무리

DNS는 인터넷의 핵심 인프라로, 사용자가 쉽고 빠르게 원하는 웹사이트에 접속할 수 있도록 돕습니다. 그러나 DNS는 보안 위협에 취약할 수 있으므로, 최신 보안 기술과 올바른 관리가 필요합니다.