DNS (Domain Name System)

호스트 이름 (hostname) : 인터넷 호스트의 식별자로 문자로 사람들이 알아보기 쉽도록 함 ex) www.google.com

IP주소 (IP address) : 호스트가 인터넷의 어디에 위치하는지에 대한 자세한 정보를 제공해줌

 

DNS

DNS translate hostnames to IP addresses
호스트 이름을 IP 주소로 변환해주는 directory 서비스

• DNS 서버들의 계층구조로 구현된 분산 데이터 베이스이다.
• 호스트가 분산 데이터 베이스로 질의하도록 허락하는 애플리케이션 계층 프로토콜이다
• DNS runs over UDP and uses port 53 : UDP로 수행되고 포트번호 53을 이용한다.

 

 

If one DNS server that contains all the mappings 만약, 하나의 서버가 매핑을 감당한다면? 

A simple design problems 문제가 생긴다

• A single point of failure : 서버가 고장나면 전체 인터넷이 작동하지 않는다.
• traffic volume : 트래픽 양의 과부화
• Distant controlized database : 먼 거리의 중앙 집중 데이터 베이스 (멀수록 느려짐)
• Maintenance : 유지 및 보수 - 새로운 호스트를 반영하려면 계속 갱신되어야함

 

Distributed Hierarchical Database | 분산 계층 데이터베이스

root DNS servers 

• 13 total
• 1000개 이상의 루트 서버 인스턴스가 세계에 있음
• TLD 서버의 IP 주소들을 제공
• 인터넷 할당 번호 관리 기관 ICANN에 의해 조정됨

TLD (Top Level) DNS servers

• responsible for top-level domains like com,org,net,edu, and contry top level domains like uk, fr, ca
  상위 레벨 도메인과 국가의 상위 레벨 도메인에 있음
• Authoritative(책임) DNS 서버에 대한 IP 주소 제공

Authoritative DNS servers

• 책임 DNS servers
• organization's DNS servers providing authoritative hostname to IP mappings for organization's servers
  호스트 이름 = IP 

 

동작 과정

1. 호스트가 local DNS 서버에게cse.nyu.edu의 IP 주소에 대한 질의를 보냄
2. local DNS server는 질의를 root DNS server에 전달
3. root DNS server는 edu(host의 질의)를 책임지는 TLD DNS server의 IP 주소를 local DNS server에 전달
4. local DNS server의 질의를 TLD DNS server에게 전달
5. TLD DNS server는 dns.umass.edu를 책임지는 서버의 IP 주소를 알려줌
6. local DNS server는 질의를 Authoritative DNS server에게 전달
7. Authoritative DNS server는 cse.nyu.edu의 IP 주소를 알려줌
8. local DNS 서버는 위 IP 주소를 host에게 cse.nyu.edu에게 알려줌

∴ 총 8번의 DNS message가 오고간다.

 

해당 과정을 보면 두 가지 종류의 질의/응답이 있다.

• recursive query : puts burden of name resolution in contacted name server 즉각적인 응답을 얻을 수 없는 query
  1번, 8번 질의
• iterated query : contacted server replies with name of the server to contact 즉각적인 응답을 얻을 수 있는 query

 

Caching 

DNS 지연 성능 향상과 네트워크에서 DNS 메시지 수를 줄이기 위해 캐싱을 사용한다.

즉, 질의 사슬에서 DNS 서버는 응답을 받을 때, 로컬 메모리에 응답에 대한 정보를 저장한다.

Once, any name server learns mapping, it caches the mapping

 

• TLD servers typically cached in local name servers TLD 서버는 캐시를 저장한다
  → root name servers not often visited : root DNS 서버를 매번 방문하지 않아도 됨
• cache entries time out after some time (TTL) : TTL이후에 저장된 정보 제거함 보통 2일

해당 캐싱을 사용하면, root DNS에 접근하지 않아도 되기 때문에 2,3번 과정이 생략될 수 있음