DNS

왜 배우는가: DNS는 웹 접속, 메일, 클라우드 서비스가 모두 의존하는 인터넷 기반 인프라라서 장애나 공격이 곧 서비스 중단과 보안 사고로 이어진다. 시험에서는 개요, 구성요소, 보안 취약점, 관리정보와 기본동작을 묻는 문제가 여러 회차에 걸쳐 반복 출제되었다.

출제 이력: 제137회 4교시 4번, 제122회 3교시 3번, 제96회 4교시 4번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄에 쓸 정의는 다음과 같다.

DNS는 사람이 읽는 도메인 이름을 IP 주소로 변환하는 분산형 계층 데이터베이스 시스템이다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 도메인 네임 공간(Domain Name Space): 역트리 구조의 이름 체계
• 존(Zone): 관리 권한이 위임되는 단위
• 리소스 레코드(Resource Record, RR): 도메인이 가지는 속성 정보 집합
• 네임 서버(Name Server): 존 데이터를 보유하고 질의에 응답하는 서버
• 리졸버(Resolver): 질의를 대신 수행하는 클라이언트 측 기능
• 재귀 질의(Recursive Query)와 반복 질의(Iterative Query)
• TTL(Time To Live): 캐시 유효 시간

2. 개념 풀이

쉬운 말로 설명하면 DNS는 인터넷의 전화번호부다. 사용자가 www.example.com을 입력하면 컴퓨터는 이 이름을 숫자 주소로 바꿔야 통신할 수 있다. 이 변환을 담당하는 체계가 DNS다.

정식 정의는 다음과 같다. DNS는 호스트의 도메인 이름을 네트워크 주소로 바꾸거나 그 반대로 바꾸는 분산형 데이터베이스 시스템이다. 도메인 네임 계층과 IP 주소 공간을 연결하는 변환 서비스를 제공한다.

핵심 용어를 풀면 다음과 같다.

도메인 네임 공간은 루트(.) 아래 TLD, 2차 도메인, 하위 도메인이 계층으로 이어진 이름 구조다. 이름의 뒤쪽일수록 상위 계층이다.

리소스 레코드는 한 도메인 이름에 대한 속성 한 건이다. A는 IPv4 주소, AAAA는 IPv6 주소, MX는 메일 서버, NS는 담당 네임 서버를 가리킨다.

재귀 질의는 클라이언트가 리졸버에게 최종 답만 요구하는 방식이다. 반복 질의는 서버 사이에서 다음 서버를 안내받으며 단계적으로 묻는 방식이다. 기본 흐름은 재귀 질의 한 번과 반복 질의 여러 번의 조합이다.

3. 등장 배경과 필요성

초기 인터넷은 호스트 목록 파일(HOSTS.TXT)을 모든 호스트에 배포하는 방식으로 이름을 관리했다. 호스트 수가 늘자 중앙 파일의 갱신과 배포가 한계에 부딪혔다. 이 문제를 해결하려고 이름 관리 권한을 계층별로 나누고 질의를 분산하는 DNS가 도입되었다.

DNS의 설계 목표는 세 가지다. 첫째, 이름 관리 권한을 조직별로 위임한다. 둘째, 하나의 서버 장애가 전체 서비스를 멈추지 않도록 여러 서버에 같은 존을 둔다. 셋째, 자주 쓰는 응답은 캐시로 저장해 질의 부하와 지연을 줄인다.

질의 전송은 기본적으로 UDP 53번 포트를 사용한다. 응답이 단일 UDP 패킷 크기를 넘으면 TCP 53번으로 전환한다. 그래서 TCP 53번을 차단하면 큰 응답이 필요한 질의가 실패할 수 있다.

NS 레코드는 도메인의 담당 네임 서버를 지정한다. 대부분의 도메인은 최소 두 개의 NS 레코드를 두어 한 서버 장애에 대비한다. SRV 레코드는 서비스와 프로토콜의 위치를 알려주며 VoIP 등에서 쓰인다.

인터넷 서비스에서는 도메인 등록 시 네임 서버를 두 대 이상 지정한다. 마스터 서버는 숨기고 슬레이브 서버만 외부에 노출하는 구성도 흔하다. 마스터에만 존 데이터를 반영하면 슬레이브에 자동 전파된다.