DNS의 작동 원리 🌐

DNS(Domain Name System)는 사용자가 입력한 도메인 이름(예: www.example.com)을 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소(예: 192.168.1.1)로 변환하는 역할을 하는 인터넷 서비스입니다. DNS는 인터넷의 "전화번호부"와 같은 역할을 하며, 사람이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 기반으로 네트워크 리소스에 접근할 수 있도록 돕습니다.

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1. DNS의 기본 개념 📖

1-1. 도메인 이름

• 사람이 쉽게 기억하고 사용할 수 있는 주소입니다. 예: www.google.com
• 각각의 도메인은 고유한 IP 주소와 연결됩니다.

1-2. IP 주소

• 네트워크 상에서 컴퓨터를 식별하기 위한 숫자 형태의 주소입니다.
• IPv4: 192.168.0.1 (숫자 4부분으로 구성)
• IPv6: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 (확장된 주소 체계)

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2. DNS의 작동 과정 🔄

DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 데 몇 가지 단계를 거칩니다. 이 과정은 DNS 쿼리(DNS Query)라고 합니다.

2-1. 사용자 요청 (도메인 이름 입력)

1. 사용자가 브라우저에 www.example.com을 입력합니다.
2. 브라우저는 해당 도메인의 IP 주소를 얻기 위해 DNS 쿼리를 시작합니다.

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2-2. DNS 쿼리의 단계

1. 로컬 DNS 캐시 확인
   • 사용자의 컴퓨터나 브라우저에는 최근에 조회한 도메인 이름과 IP 주소가 저장된 DNS 캐시가 있습니다.
   • 캐시에 요청한 도메인이 있다면 바로 IP 주소를 반환합니다. (시간 절약)
2. 리졸버(Resolver) 서버 요청
   • 로컬 캐시에 없는 경우, ISP(인터넷 서비스 제공자)의 DNS 리졸버 서버에 요청이 전달됩니다.
   • 리졸버는 도메인 이름에 해당하는 IP 주소를 찾기 위해 추가적으로 요청을 진행합니다.
3. 루트 네임서버 요청
   • 리졸버 서버는 DNS 계층 구조의 최상위에 있는 루트 네임서버에 요청을 보냅니다.
   • 루트 네임서버는 도메인의 최상위 레벨(예: .com, .org)에 대한 정보를 제공합니다.
4. TLD 네임서버 요청
   • 루트 네임서버는 해당 도메인의 최상위 도메인(TLD) 네임서버로 요청을 전달합니다.
   • 예: www.example.com의 경우 .com 네임서버로 전달됩니다.
5. 권한 네임서버 요청
   • TLD 네임서버는 해당 도메인의 권한 네임서버(Authoritative Name Server)로 요청을 전달합니다.
   • 권한 네임서버는 도메인 이름에 매핑된 실제 IP 주소를 가지고 있습니다.
6. IP 주소 반환
   • 권한 네임서버는 IP 주소를 리졸버 서버로 반환합니다.
   • 리졸버 서버는 해당 IP 주소를 사용자 컴퓨터로 전달합니다.
7. 웹사이트 접속
   • 브라우저는 전달받은 IP 주소로 요청을 보내 웹사이트에 접속합니다.

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3. DNS 계층 구조 🏛️

DNS는 계층적으로 구성되어 있어 효율적인 요청 처리가 가능합니다.

1. 루트 네임서버:
   • DNS 계층의 최상위에 위치하며, 모든 TLD 정보를 관리합니다.
   • 13개의 루트 네임서버 클러스터가 전 세계에 분산되어 있습니다.
2. TLD 네임서버:
   • .com, .org, .net, .kr 등 최상위 도메인 정보를 관리합니다.
3. 권한 네임서버:
   • 특정 도메인에 대한 최종 IP 주소 정보를 제공합니다.
   • 예: example.com의 IP 주소를 저장하고 관리.
4. 로컬 DNS 서버:
   • 사용자와 가까운 네트워크 내에 위치하며, 빠른 응답을 위해 캐시된 데이터를 보관합니다.

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4. DNS의 주요 역할 🔧

1. 도메인 이름 해석:
   • 사람이 이해하기 쉬운 도메인 이름을 IP 주소로 변환.
2. 트래픽 분산:
   • 동일한 도메인 이름에 대해 여러 IP 주소를 매핑하여 서버 부하를 분산.
3. 캐싱:
   • 자주 요청되는 도메인의 정보를 캐싱하여 속도를 높임.

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5. DNS의 장단점 ⚖️

장점

• 편리성: 사람이 기억하기 쉬운 도메인 이름을 사용할 수 있음.
• 효율성: 캐싱을 통해 빠른 응답 제공.
• 확장성: 전 세계적으로 분산된 구조로 높은 안정성 보장.

단점

• 보안 취약점: DNS 스푸핑, 캐시 포이즈닝 같은 공격 가능성.
• 속도 저하: 여러 단계의 쿼리 과정으로 인해 시간이 걸릴 수 있음.
• 복잡성: 계층 구조와 네임서버 관리가 필요.

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6. DNS 관련 보안 문제 🔐

1. DNS 스푸핑(DNS Spoofing):
   • 공격자가 가짜 IP 주소를 반환하여 사용자를 악성 사이트로 유도.
2. 캐시 포이즈닝(Cache Poisoning):
   • DNS 캐시에 악의적인 데이터를 주입하여 잘못된 주소로 접속하게 만듦.
3. DNSSEC(DNS Security Extensions):
   • DNS 데이터의 무결성을 보장하기 위한 보안 확장 프로토콜.

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FAQ

Q1. DNS 서버를 변경하면 어떤 효과가 있나요?

• 더 빠른 응답 시간, 보안 강화, 특정 콘텐츠 차단 우회 등의 효과를 얻을 수 있습니다.
• 예: Google Public DNS(8.8.8.8), Cloudflare DNS(1.1.1.1) 등.

Q2. DNS가 작동하지 않으면 웹사이트에 접속할 수 없나요?

네, DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 필수 단계이므로 작동하지 않으면 웹사이트에 접속할 수 없습니다.

Q3. DNS와 DHCP의 차이점은 무엇인가요?

• DNS는 도메인 이름과 IP 주소를 매핑합니다.
• DHCP는 네트워크 장치에 IP 주소를 자동으로 할당합니다.