DNS 작동 원리

1. DNS란 무엇인가?

DNS는 도메인 이름을 IP 주소로 변환해주는 분산 데이터베이스 시스템입니다.
예를 들어:

• 도메인 이름: www.google.com
• 변환된 IP 주소: 142.250.196.142

DNS는 인터넷 사용의 필수 요소로, 우리가 긴 숫자의 IP 주소 대신 이해하기 쉬운 도메인 이름을 사용할 수 있게 해줍니다.

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2. DNS 작동 원리

DNS의 작동 과정은 크게 다음 4단계로 이루어집니다:

1️⃣ 사용자 입력

사용자가 브라우저에서 www.google.com을 입력합니다.

2️⃣ 로컬 DNS 캐시 확인

운영 체제(OS)는 먼저 로컬 캐시에서 www.google.com의 IP 주소를 확인합니다.

• 로컬 캐시에 데이터가 있다면 바로 IP 주소를 반환합니다.

3️⃣ DNS 쿼리 발송

캐시에 데이터가 없다면, 시스템은 DNS 서버에 쿼리를 보냅니다. 이 과정은 다음 단계로 진행됩니다:

• 루트 네임서버: .com의 네임서버를 알려줍니다.
• TLD 네임서버: google.com의 네임서버를 알려줍니다.
• 권한 네임서버: www.google.com의 IP 주소를 반환합니다.

4️⃣ IP 주소 반환

DNS 서버가 반환한 IP 주소를 사용하여 사용자는 웹사이트에 접속합니다.

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3. 리눅스에서 DNS 작동 원리 확인하기

1️⃣ nslookup 명령어

nslookup은 특정 도메인 이름의 IP 주소를 확인할 수 있는 명령어입니다.

nslookup www.google.com

 

출력 예:

Server: 8.8.8.8
Address: 8.8.8.8#53
Non-authoritative answer:
Name: www.google.com
Address: 142.250.196.142

 

2️⃣ dig 명령어

dig는 DNS 서버와의 상세한 쿼리 결과를 보여줍니다.

dig www.google.com

 

출력 예:

;; ANSWER SECTION:
www.google.com. 299 IN A 142.250.196.142

• ANSWER SECTION: 도메인에 대한 IP 주소가 표시됩니다.

3️⃣ /etc/resolv.conf 확인

현재 시스템이 사용하는 DNS 서버를 확인하려면 아래 명령어를 실행합니다:

cat /etc/resolv.conf

출력 예:

nameserver 8.8.8.8
nameserver 8.8.4.4

 

• 8.8.8.8은 Google Public DNS 서버입니다.

4️⃣ host 명령어

host 명령어는 간단하게 DNS 조회를 할 수 있습니다.

host www.google.com

 

출력 예:

www.google.com has address 142.250.196.142

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4. DNS 캐시 확인 및 플러싱

1️⃣ DNS 캐시 확인

Linux에서 DNS 캐시를 직접 확인하려면 systemd-resolved를 사용하는 경우 다음 명령어를 실행합니다:

resolvectl statistics

 

2️⃣ DNS 캐시 삭제

DNS 캐시를 초기화하려면 다음 명령어를 사용합니다:

sudo systemd-resolve --flush-caches

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5. DNS의 주요 구성 요소

1️⃣ 루트 네임서버 (Root Name Server)

• 인터넷의 최상위 DNS 서버.
• .com, .org 등의 TLD 네임서버로 요청을 전달.

2️⃣ TLD 네임서버 (Top-Level Domain Name Server)

• .com, .net, .org 등 최상위 도메인에 대한 정보를 관리.

3️⃣ 권한 네임서버 (Authoritative Name Server)

• 특정 도메인(예: google.com)의 IP 주소를 관리.

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6. DNS와 보안

DNS는 보안상 여러 취약점이 존재합니다. 이를 방지하기 위한 주요 기술은 다음과 같습니다:

• DNSSEC: DNS 쿼리 응답의 위변조를 방지.
• HTTPS DNS (DoH): DNS 요청을 암호화하여 보호.

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7. 실무에서의 DNS 문제 해결

1️⃣ 특정 도메인 접속 불가

DNS 문제로 특정 도메인에 접속할 수 없을 경우:

1. DNS 서버를 변경:
    

   sudo vi /etc/resolv.conf

    
   다음을 추가:

   nameserver 8.8.8.8
   nameserver 1.1.1.1

    
2. DNS 캐시 초기화:
    

   sudo systemd-resolve --flush-caches

2️⃣ DNS 트래픽 분석

tcpdump를 사용하여 DNS 요청/응답을 캡처:

sudo tcpdump -i eth0 port 53

 

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결론

DNS는 인터넷에서 도메인 이름과 IP 주소를 연결하는 필수 시스템