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DNS 개념 & 동작 원리

• DNS(Domain Name System)란?
• naver.com을 입력하면 일어나는 일
• DNS가 어떻게 IP주소를 찾을까?
  • DNS 캐시란?

프론트엔드 중요 개념 - Domain 개념 정리 2편입니다.

프론트엔드 프로그래밍의 기반이 되는 개념 입니다.

개념정리 끝에는 관련 면접질문을 첨부하였으니 도움이 되었으면 좋겠습니다.

DNS(Domain Name System)란?

인터넷에서 웹사이트에 접속할 때 우리는 도메인 이름 www.google.com을 사용합니다. 하지만 컴퓨터는 실제로 IP주소 142.250.207.14를 사용해 통신합니다.

DNS는 사용자가 입력한 도메인 이름을 해당하는 IP주소로 변환하는 시스템이며, 반대로 IP주소를 도메인으로 바꾸는 역할도 수행합니다.

naver.com을 입력하면 일어나는 일

DNS가 실제로 어떻게 작동하는지 알아보기 위해, 사용자가 브라우저에 도메인 이름 naver.com을 입력했을때 일어나는 일을 알아보도록 합시다.

1. 사용자가 웹 브라우저에 도메인 이름 naver.com 입력
2. 브라우저는 도메인 이름에 대한 IP 주소를 얻기 위해 DNS 조회 시작
   (기본적으로는 http://naver.com로 요청)
3. DNS 서버에 접속하여 naver.com에 해당하는 IP주소를 요청
4. DNS 서버는 도메인에 연결된 IP주소 223.130.192.200를 확인하고, 사용자에게 전달
5. 사용자 PC는 받은 IP 주소로 해당 페이지 정보에 대한 요청을 전송함 HTTP 요청
6. 웹 서버는 HTTP 요청 메세지를 받고 응답 데이터를 반환 HTTP 응답

여기서는 3번~4번 과정이 간략하게 설명되어있는데,
어떻게 DNS가 도메인에 해당하는 IP정보를 찾을 수 있는지 자세히 살펴봅시다.

DNS가 어떻게 IP주소를 찾을까?

전세계적으로 등록된 도메인 수는 2014년 기준 약 2억 7천만개입니다.

몇 억개의 도메인들을 일일히 탐색할 순 없으니 DNS는 계층적 구조를 통해 도메인을 단계적으로 탐색합니다.

가령 이 블로그 eeheueklf.github.io과 같은 도메인에 접속하려고 할때, 이 도메인에 해당하는 IP주소로 연결하기 위해 다음 단계를 거칩니다.

1. Local DNS 서버

   eeheueklf.github.io의 IP 주소가 DNS 캐시에 저장되어 있다면 → 바로 응답
   없는 경우 → Root DNS 서버에 재귀 질의 시작(2번으로)

2. Root(.) DNS 서버

   .io이라는 최상위 도메인(TLD)을 관리하는 DNS 서버 주소를 알려줌

3. .io TLD DNS 서버

   github.io 도메인을 관리하는 DNS 서버를 알려줌

4. github.io DNS 서버

   eeheueklf.github.io의 IP 주소를 알고 있다면 → 응답
   없는 경우 → 하위 DNS 서버를 알려줄 수 있음

이처럼 DNS는 루트 서버부터 시작해 점점 구체적인 정보를 가진 서버를 탐색하며 원하는 도메인의 IP주소를 찾아냅니다.

DNS 캐시란?

DNS 서버(특히 Local DNS 서버)는 자주 요청되는 도메인 정보를 효율적으로 처리하기 위해 최근에 조회한 IP 주소 결과를 캐시에 저장해둡니다.

누군가 eeheueklf.github.io에 접속했었다면 Local DNS는 그때 얻은 IP 주소를 일정 시간(TTL) 동안 캐시에 보관합니다.

🕓 TTL(Time To Live)이란?

TTL은 DNS 정보가 캐시에 저장될 수 있는 유효시간(초 단위)을 나타냅니다. 이 시간이 지나면 해당 캐시 정보가 자동으로 삭제되고, 이후 접속시 다시 전체 DNS 탐색 과정이 이루어집니다.

eeheueklf.github.io의 TTL이 86400초(하루)라면 하루동안은 DNS 탐색 없이 캐시에 저장된 IP 주소를 바로 사용합니다. 이를 통해 네트워크 트래픽이 감소하고, 응답 속도를 향상시킬 수 있습니다.

도메인 관련 면접 질문

@ DNS란 무엇이며, 어떻게 동작하나요?