DNS란 무엇인가? 쉽게 그리고 자세하게 이해하기

 인터넷을 사용하다 보면 "DNS"라는 용어를 한 번쯤 들어보셨을 겁니다. DNS는 우리가 일상적으로 사용하는 인터넷의 중요한 요소 중 하나입니다. 이번 글에서는 DNS가 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 그리고 왜 중요한지에 대해 자세하게 알아보겠습니다. 또한, 가능한 쉽게 이해할 수 있도록 예시와 함께 설명해 드리겠습니다.

1.DNS란 무엇인가?

DNS는 "Domain Name System"의 약자로, 인터넷에 연결된 장치들이 도메인 이름을 통해 서로를 찾고 소통할 수 있도록 돕는 시스템입니다. 쉽게 말해, DNS는 인터넷의 전화번호부와 같은 역할을 합니다. 예를 들어, www.daum.com이라는 도메인 이름을 입력하면, DNS는 이 도메인 이름을 해당 웹사이트의 IP 주소(예: 172.217.16.196)로 변환해 줍니다. 

1.1 도메인 이름과 IP 주소

• 도메인 이름: www.example.com 같은 웹사이트 주소
• IP 주소: 192.168.0.1 같은 숫자로 된 컴퓨터 주소

DNS는 도메인 이름을 사람이 읽기 쉬운 형태로 만들어 주고, 이를 IP 주소로 변환하여 컴퓨터가 이해할 수 있게 해줍니다.

2. DNS의 작동 원리

DNS의 작동 과정은 다음과 같습니다.

2.1 도메인 이름 해석 과정 

1. 사용자 요청: 사용자가 웹 브라우저에 도메인 이름을 입력합니다.
2. 로컬 DNS 서버 조회: 브라우저는 먼저 로컬 DNS 서버(일반적으로 인터넷 서비스 제공자(ISP)가 제공하는 서버)를 조회하여 해당 도메인 이름의 IP 주소를 요청합니다.
3. 캐시 확인: 로컬 DNS 서버는 먼저 자신의 캐시(임시 저장소)를 확인합니다. 만약 이전에 조회한 기록이 있다면, 바로 해당 IP 주소를 반환합니다.
4. 재귀적 조회: 캐시에 기록이 없다면, 로컬 DNS 서버는 루트 DNS 서버로부터 시작하여, 순차적으로 최상위 도메인(TLD) DNS 서버와 권한 있는 DNS 서버를 조회합니다.
5. IP 주소 반환: 최종적으로 권한 있는 DNS 서버에서 해당 도메인 이름의 IP 주소를 찾아 로컬 DNS 서버에 반환하고, 로컬 DNS 서버는 이를 사용자에게 전달합니다.
6. 웹사이트 접속: 브라우저는 받은 IP 주소를 사용하여 웹사이트에 접속합니다.

2.2 예시

예를 들어, 사용자가 www.example.com을 브라우저에 입력했다고 가정해 봅시다.

1. 브라우저는 로컬 DNS 서버에 www.example.com의 IP 주소를 요청합니다.
2. 로컬 DNS 서버가 캐시에 해당 정보가 없는 경우, 루트 DNS 서버에 문의합니다.
3. 루트 DNS 서버는 ".com" TLD 서버의 주소를 알려줍니다.
4. 로컬 DNS 서버는 다시 ".com" TLD 서버에 www.example.com의 IP 주소를 요청합니다.
5. ".com" TLD 서버는 example.com의 권한 있는 DNS 서버 주소를 알려줍니다.
6. 로컬 DNS 서버는 최종적으로 example.com의 권한 있는 DNS 서버에 요청하여 www.example.com의 IP 주소를 받아옵니다.
7. 이 IP 주소를 사용자에게 전달하고, 브라우저는 해당 IP 주소로 접속하여 웹사이트를 로드합니다.

3. DNS의 중요성

DNS는 인터넷에서 다음과 같은 중요한 역할을 합니다:

3.1 사용자 편의성

도메인 이름은 사람이 읽고 기억하기 쉽습니다. 만약 IP 주소(숫자로 된 주소)만 사용해야 했다면, 웹사이트에 접속할 때마다 긴 숫자들을 일일이 입력해야 했을 것입니다. DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해 줌으로써 이러한 불편을 해소합니다.

3.2 네트워크 효율성

DNS는 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리합니다. 도메인 이름을 통해 로드 밸런싱(부하 분산)을 쉽게 구현할 수 있어, 서버에 가해지는 부담을 줄이고 인터넷 속도를 개선할 수 있습니다.

3.3 보안

DNS는 인터넷 보안에도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, DNSSEC(DNS Security Extensions)은 DNS 정보의 무결성을 보장하여 사용자가 악성 웹사이트로 유도되는 것을 방지합니다.

4. DNS의 구성 요소

DNS 시스템은 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다:

4.1 DNS 클라이언트

사용자의 컴퓨터나 스마트폰 등 인터넷에 연결된 장치는 모두 DNS 클라이언트입니다. 이들은 도메인 이름을 IP 주소로 변환하기 위해 DNS 서버에 쿼리(데이터 베이스 등에서 원하는 정보를 검색하기 위해 요청하는 것)를 보냅니다.

4.2 DNS 서버

DNS 서버는 크게 4가지로 분류됩니다:

• 루트 DNS 서버: 최상위 레벨의 DNS 서버로, 도메인 이름 해석의 시작점입니다.
• 최상위 도메인(TLD) DNS 서버: .com, .org 같은 최상위 도메인에 대한 정보를 제공합니다.
• 권한 있는 DNS 서버: 특정 도메인에 대한 최종 IP 주소 정보를 가지고 있습니다.
• 캐시 DNS 서버: 이전에 조회한 DNS 정보를 캐시에 저장하여 빠르게 반환합니다.

4.3 DNS 레코드

DNS 서버는 다양한 종류의 DNS 레코드를 저장합니다:

• A 레코드: 도메인 이름을 IPv4 주소로 매핑합니다.
• AAAA 레코드: 도메인 이름을 IPv6 주소로 매핑합니다.
• CNAME 레코드: 도메인 이름을 다른 도메인 이름으로 매핑합니다.
• MX 레코드: 메일 서버에 대한 정보를 제공합니다.
• TXT 레코드: 도메인에 대한 텍스트 정보를 저장합니다.

5. DNS와 관련된 문제

5.1 DNS 캐시 포이즈닝

DNS 캐시 포이즈닝은 악성 행위자가 DNS 서버의 캐시를 조작하여 사용자들을 가짜 웹사이트로 유도하는 공격입니다. 이로 인해 사용자들이 피싱 사이트에 접속하거나 악성 코드를 다운로드 받을 수 있습니다. 

5.2 DNS 서버 다운타임

DNS 서버가 다운되면 해당 서버를 사용하는 모든 도메인 이름의 해석이 불가능해져, 웹사이트 접속이 어려워질 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 대부분의 도메인은 여러 개의 권한 있는 DNS 서버를 설정합니다.

6. 결론

DNS는 인터넷의 핵심 요소로, 우리가 매일 접속하는 웹사이트를 보다 쉽게 찾고 이용할 수 있도록 돕습니다. DNS가 없다면, 우리는 복잡한 IP 주소를 일일이 기억하고 입력해야 하는 불편을 겪게 될 것입니다. 따라서 DNS는 인터넷의 전화번호부 역할을 하며, 사용자 편의성과 네트워크 효율성, 보안 등을 제공하는 중요한 시스템입니다. DNS의 작동 원리와 구성 요소를 이해하고 나면, 인터넷을 보다 더 깊이 있게 이해할 수 있을 것입니다.