DNS / Domain Name System

■ DNS。Domain Name System。

  ホスト名とIPアドレスの相互変換をする機能。
  またはその機能を実装した分散データベースシステム。
  ポート番号53を使用し、TCPとUDPの両方で動作する。

  DNSでは、組織や企業が自らのネットワーク内に
  ホスト情報データベースを集中管理するネームサーバを設けて、
  それらを用いて効率よく名前解決を行う。

  ただし、個々のネームサーバが保持するホスト名の情報は、
  自ドメイン内のものに限られ、それ以外のホスト情報ついては、
  他のネームサーバに問合せることにより解決する。

  DNSを構成するネームサーバは、
  世界中に無数に存在ずるが、これらは
  ルートネームサーバとローカルネームサーバに分類できる。

■ ルートネームサーバ

  最上位に位置するネームサーバ群。

  ルートネームサーバは、世界中に13組存在しか存在しない。
  13組すべてが同じ情報を同期保持し、負荷分散を行っている。
  具体的には、IANA、欧州RIPE-NCC、米PSINet社、米VeriSign社(2台)、
  米国防総省、米陸軍研究所、米NASA、米ISI、米ISC、米Maryland大学、
  ノルウェーNORDUnet、日本WIDEが管理している。

  一般のネームサーバは、
  自分の管轄外のドメイン名について問合せを受けた場合、
  何はともあれ最初にルートネームサーバに問合せることになっている。
  このためルートネームサーバには、
  世界中のネームサーバからのアクセスが集中することになる。

  するとルートネームサーバは、
  該当するトップレベルドメインを管理するネームサーバの情報を返答するので、
  一般のネームサーバは今度はここに回答を求める。

■ ローカルネームサーバ

  一般のネームサーバ。
  各組織、各企業に設置されるネームサーバ。

  ローカルネームサーバは、
  WWWやメールなど、多くのサービスの基盤となっている。
  このためたいへん負荷が高く、仕様上冗長構成を採ることが決まっている。

  したがってどのような企業や組織であっても、
  独自ドメインを使用する限り、
  プライマリ、セカンダリの2つのネームサーバを運用している。

  (1) プライマリネームサーバ。

      メインのネームサーバ。
      ホスト情報データベースのマスターを管理している。

  (2) セカンダリネームサーバ。

      2台目以降のネームサーバ。
      ホスト情報データベースのコピーを管理している。


■ リゾルバ。Resolver。

  上位アプリケーションの要求に従い、
  ネームサーバに名前解決の問合せをするソフトウェアのこと。
  通常はOSに実装されている。

  リゾルバは、一度調べたドメイン名/IPアドレスは、
  しばらくの間テーブルに保管(キャッシュ)しておく。
  こうすることで応答の高速化を図ることができる。

■ DNSの手順。

  リゾルバがDNSを使って、
  ホスト名からIPアドレスを解決する手順を、
  順に追っていく。

  (1) ユーザ(リゾルバ)は、
      まずローカルネームサーバにアクセスして、名前解決を要求する。

  (2) ローカルネームサーバは、
      自身のキャッシュを参照して
      検索対象ホストの情報が保持されているかどうかを確認し、
      保持されていれば、この情報を回答する。

  (3) もし検索対象ホストの情報が保持されていなければ、
      ローカルネームサーバはルートネームサーバに問合せ、
      ホストが所属するトップレベルドメインを管理する
      下位ネームサーバのIPアドレスを教えてもらう。

  (4) 次にローカルネームサーバは、
      教えてもらったネームサーバにアクセスして、
      ホストが所属するセカンドレベルドメインを管理する
      下位ネームサーバのIPアドレスを教えてもらう。

  (5) さらにローカルネームサーバは、
      教えてもらったネームサーバにアクセスして、
      ホストが所属する企業または組織の運営する
      ネームサーバのIPアドレスを教えてもらう。

  (6) こうしてローカルネームサーバは、
      教えてもらったネームサーバに順にアクセスして、
      最終的には、正に宛先ホストを定義したネームサーバに到達する。
      ここでようやくIPアドレスを解決することができ、
      リゾルバに対してこれを回答する。

  (7) ローカルネームサーバとリゾルバは、
      一旦問い合わせた情報はしばらくの間キャッシュに保存する。
      キャッシュは一定時間後には破棄される。

  

■ 正引きと逆引き

  (1) 正引き

    ドメイン名から対応するIPアドレスを調べること。
    DNSのメインの仕事。
    これさえ動いていれば、大抵のケースで問題は起こらない。

  (2) 逆引き

    IPアドレスから対応するドメイン名を調べる仕組み。
    あまり使わない。
    しかしWebサーバ等で、不正IPアドレスをはじくために、
    アクセス元のIPアドレスを1つ1つ逆引きする場合がある。

■ ゾーン転送。

  プライマリとセカンダリの両ネームサーバの内容を同じに保つために、
  セカンダリネームサーバが、プライマリネームサーバから、
  定期的にゾーン情報を受け取ること。

  セカンダリネームサーバでは、
  一定期間ごとにプライマリネームサーバに接続し、
  ゾーンデータの更新が必要かどうかを聞く。

  もしゾーンデータが変更されていれば、
  変更されているのが1レコードのみであっても、
  全てのゾーン情報が転送される。

  ゾーンデータには、ドメイン内の多くのホスト情報が記述されている。
  これが第3者に流出することを防ぐため、
  ゾーンデータの転送先は、セカンダリネームサーバに制限していることが多い。

以上。

2004/03/09 pm