ドメイン ネーム システム (DNS) の起源とその最初の言及の歴史。
ドメイン ネーム システム (DNS) は、現代のインターネットの機能を支える基本的なテクノロジーです。急速に拡大するインターネットの管理の複雑さの増大に対処するために、1980 年代初頭に初めて導入されました。DNS が登場する前は、コンピューターは静的な hosts.txt ファイルに依存しており、ホスト名を IP アドレスに手動でマッピングしていました。しかし、インターネットが拡大するにつれて、このアプローチはすぐに管理不能になり、よりスケーラブルで自動化されたソリューションが必要になりました。
1983 年、ポール・モカペトリスは RFC 882 で DNS の概念を提案し、最初の実装は RFC 883 で導入されました。これら 2 つの文書は、今日知られているドメイン ネーム システムの基礎を築きました。このシステムは、1985 年に国立科学財団 (NSF) が最初のドメイン ネーム サーバーを開発したときに完全に運用可能になりました。
ドメイン ネーム システム (DNS) に関する詳細情報。ドメイン ネーム システム (DNS) のトピックを拡張します。
ドメイン ネーム システム (DNS) は、ユーザー フレンドリなドメイン名を数値の IP アドレスに変換する階層型分散命名システムです。この変換は、インターネット上のデバイス間の通信を可能にするために不可欠です。DNS がなければ、ユーザーは Web サイトやサービスにアクセスするために、長くて複雑な IP アドレスを覚えて使用する必要があります。
DNS は分散データベース モデルで動作します。つまり、すべてのドメイン名レコードを単一の中央リポジトリで管理するわけではありません。代わりに、DNS は世界中の複数のサーバー (DNS サーバーまたはネーム サーバーと呼ばれる) に分散されます。これらのサーバーは階層構造になっており、ドメイン名の解決を効率的かつ確実にします。
DNS システムの主要コンポーネントは次のとおりです。
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ルートサーバー: これらは最高レベルの DNS サーバーであり、さまざまな組織によって運用されています。ルート サーバーは 13 セットあり、A から M のラベルが付けられ、世界中に分散されています。これらのサーバーには、トップレベル ドメイン (TLD) とその権限のあるサーバーに関する情報が保存されています。
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トップレベルドメイン (TLD): これらは、.com、.org、.net、および .us や .uk などの国コード TLD などの右端のドメイン名セグメントです。各 TLD には、次のレベルのドメインに関する情報を保存する権限のあるネーム サーバーのセットがあります。
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権威ネームサーバー: 特定のドメインの DNS レコードを保存および提供するサーバーです。たとえば、「example.com」の権威ネーム サーバーは、そのドメインに関連付けられた IP アドレスを保存します。
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再帰リゾルバー: これらは、インターネット サービス プロバイダー (ISP) またはその他の組織によって運営される DNS サーバーです。ユーザーが DNS クエリを実行すると、再帰リゾルバーがユーザーに代わって適切な権限のあるネーム サーバーから DNS レコードを取得します。
ドメイン ネーム システム (DNS) の内部構造。ドメイン ネーム システム (DNS) の仕組み。
DNS システムは、階層構造を使用してドメイン名を管理および解決します。ユーザーが Web ブラウザにドメイン名を入力すると、次の手順が実行され、ドメインが IP アドレスに解決されます。
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ステップ1: ローカルキャッシュ: ユーザーのデバイスはまずローカル キャッシュをチェックして、ドメイン名が最近アクセスされたかどうかを確認します。ドメインの IP アドレスがキャッシュ内に見つかった場合、解決プロセスは終了し、Web サイトが読み込まれます。
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ステップ2: 再帰リゾルバへの接続: ドメインの IP アドレスがローカル キャッシュにない場合、ユーザーのデバイスは再帰リゾルバ (通常は ISP によって操作される) に DNS クエリを送信します。
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ステップ3: 再帰リゾルバクエリ: 再帰リゾルバは DNS クエリを処理し、解決プロセスを開始します。まず、ルート サーバーの 1 つに接続して、どの TLD サーバーがドメインに対して権限を持っているかを調べます。
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ステップ4: TLDサーバーのクエリ: 再帰リゾルバは適切な TLD サーバーに接続して、ドメインの権限のあるネーム サーバーに関する情報を取得します。
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ステップ5: 権威ネームサーバクエリ: 再帰リゾルバは、ドメインの権威ネーム サーバーに問い合わせて、ドメイン名に関連付けられた特定の IP アドレスを要求します。
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ステップ6: 再帰リゾルバへの応答: 権威ネーム サーバーは、ドメインの IP アドレスを使用して再帰リゾルバに応答します。
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ステップ7: ユーザーへの応答: 再帰リゾルバは IP アドレスをユーザーのデバイスに送り返します。
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ステップ8: ウェブサイトにアクセスする: IP アドレスを使用すると、ユーザーのデバイスは Web サイトをホストしている Web サーバーに接続し、Web ページを読み込むことができます。
DNS 解決は高速かつ効率的に設計されている点に注意することが重要です。多くの DNS サーバーは、DNS レコードを一時的に保存するキャッシュ メカニズムを採用しており、頻繁にアクセスされるドメインについて権威サーバーにクエリを実行する必要性を軽減しています。
ドメイン ネーム システム (DNS) の主な機能の分析。
ドメイン ネーム システム (DNS) は、いくつかの重要な機能を備えたインターネット インフラストラクチャの重要なコンポーネントです。
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階層構造: DNS は階層的な命名システムを使用しているため、拡張性と管理性に優れています。階層にはルート サーバー、TLD、権威ネーム サーバーが含まれており、作業負荷を分散して効率的なドメイン解決を実現します。
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分散化: DNS は分散的に動作し、単一障害点はありません。この分散アーキテクチャにより、高い可用性とフォールト トレランスが保証されます。
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キャッシュメカニズム: DNS サーバーは、以前に解決されたドメイン名を一時的に保存するキャッシュを実装します。これにより、クエリ時間が短縮され、権威ネーム サーバーの負荷が軽減されます。
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冗長性: 複数の DNS サーバーが DNS 階層の各レベルを担当し、潜在的な停止に対する冗長性と回復力を提供します。
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世界的なカバレッジ: DNS サーバーは世界中に分散されており、さまざまな地理的な場所のユーザーが Web サイトに効率的にアクセスできるようになります。
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スケーラビリティDNS システムは、新しいドメインが定期的に追加され、拡大し続けるインターネットに対応できます。
どのような種類のドメイン ネーム システム (DNS) が存在するかを記述します。記述には表とリストを使用します。
ドメイン ネーム システム (DNS) は、さまざまな基準に基づいて分類できます。DNS の主な種類は次のとおりです。
機能に基づく:
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権威DNS: これらの DNS サーバーは、特定のドメインの公式 DNS レコードを保持します。管理するドメインのクエリに応答する役割を担っています。
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再帰DNS: キャッシュ DNS サーバーとも呼ばれるこれらのサーバーは、クライアントに代わって DNS クエリを処理します。権威サーバーから DNS レコードを取得し、それをキャッシュして、将来のクエリを高速化します。
展開に基づく:
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パブリックDNS: ISP、組織、またはパブリック DNS プロバイダーによって運営されるこれらのサーバーは、誰でもアクセスでき、一般的なインターネット アクセスに使用されます。
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プライベートDNS: プライベート ネットワーク内に展開されるこれらの DNS サーバーは、内部の名前解決に使用され、パブリック インターネットからはアクセスできません。
セキュリティに基づく:
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DNSSEC (ドメインネームシステムセキュリティ拡張): DNS 応答の信頼性と整合性を確保することで、DNS にセキュリティの層を追加する拡張機能スイート。
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DNS over HTTPS (DoH): HTTPS を使用して DNS クエリを暗号化し、プライバシーを強化し、DNS トラフィックの盗聴や操作を防止するプロトコル。
DNS の使用方法:
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ウェブサイトへのアクセスDNS は主に、人間が判読できるドメイン名を IP アドレスに変換するために使用され、ユーザーは使い慣れた名前を使用して Web サイトにアクセスできるようになります。
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メール配信: MX (Mail Exchange) レコードなどの DNS レコードは、ドメインの電子メールの受信を担当するメール サーバーを指定することにより、電子メールの配信を容易にします。
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ロードバランシング: DNS は、単一のドメインに関連付けられた異なる IP アドレスを持つ複数のサーバーにトラフィックを分散することで、負荷分散に使用できます。
問題と解決策:
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DNS 解決の遅延: DNS 解決が遅いと、Web サイトの読み込みが遅くなる可能性があります。DNS サーバーに効率的なキャッシュ メカニズムを実装すると、この問題を軽減できます。
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DNSスプーフィングとキャッシュポイズニング: 攻撃者は DNS 応答を操作して、ユーザーを悪意のある Web サイトにリダイレクトする可能性があります。DNSSEC を実装すると、DNS 応答の信頼性が保証され、このような攻撃から保護されます。
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DNS への DDoS 攻撃: DNS サーバーを標的とした分散型サービス拒否 (DDoS) 攻撃により、インターネット アクセスが妨害される可能性があります。Anycast ルーティングを採用し、サーバーの冗長性を高めることで、このような攻撃を防ぐことができます。
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地理的制約: 一部の DNS サーバーは、ユーザーの所在地に基づいて異なる IP アドレスを返す場合があり、Web サイトのアクセシビリティに影響を及ぼします。コンテンツ配信ネットワーク (CDN) は、ユーザーの所在地に基づいてコンテンツ配信を最適化するのに役立ちます。
主な特徴やその他の類似用語との比較を表やリストの形式で示します。
| 特性 | ドメインネームシステム (DNS) | ダイナミック DNS (DDNS) | 逆DNS |
|---|---|---|---|
| 関数 | ドメイン名を IP アドレスに変換します。 | 動的 IP アドレスをドメイン名にマッピングします。 | IP アドレスをドメイン名に解決します。 |
| 使用法 | ウェブサイトおよびサービスの一般的なドメイン解決。 | デバイスの IP アドレスが頻繁に変更される場合に使用されます。 | 電子メール サーバーやセキュリティ目的でよく使用されます。 |
| 記録 | A、AAAA、MX、CNAME などのさまざまなレコードを保存します。 | 通常、A および AAAA レコードを維持します。 | 主に PTR レコードを扱います。 |
| アップデート | レコードはドメイン所有者によって手動で管理および更新されます。 | クライアントまたはデバイスによって自動的に更新されます。 | レコードは通常、IP アドレスの所有者によって管理されます。 |
| アプリケーション | インターネット閲覧、電子メール配信、負荷分散。 | IP アドレスが変化するデバイスへのリモート アクセス。 | 認証、電子メール検証、スパムフィルタリング。 |
| プロトコル | 主に UDP および TCP ポート 53 を使用します。 | 通常、DNS および DHCP プロトコルに依存します。 | 特定のレコード タイプで DNS プロトコルを使用します。 |
ドメイン ネーム システム (DNS) は、インターネットの需要の高まりに応じて進化し続けています。将来に向けた重要な展望とテクノロジーには、次のようなものがあります。
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DNS over TLS (DoT): DNS over HTTPS と同様に、DoT は TLS を使用して DNS トラフィックを暗号化し、セキュリティとプライバシーの追加レイヤーを提供します。
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IPv6の導入IPv4 アドレスの枯渇に伴い、IPv6 の採用が増加しています。DNS は、IPv6 アドレスをドメイン名にマッピングすることで、IPv6 をサポートする上で重要な役割を果たします。
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DNSセキュリティの強化: DNSSEC の広範な採用や DNS 関連の攻撃を阻止するための新しいセキュリティ メカニズムの開発など、DNS セキュリティを強化するための継続的な取り組み。
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DNS プライバシー拡張 (DNS プライバシー): DNS プライバシーは、DNS 解決中にユーザーのデータとクエリ情報が公開されるのを防ぎ、ユーザーのプライバシーをより確実に保護することを目的としています。
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分散型 DNS (ブロックチェーン)一部のプロジェクトでは、ブロックチェーン技術を使用して分散型 DNS システムを作成し、回復力とセキュリティを強化することを検討しています。
プロキシ サーバーをどのように使用し、ドメイン ネーム システム (DNS) とどのように関連付けるか。
プロキシ サーバーと DNS は密接に関連しており、プロキシ サーバーはさまざまな方法で DNS 解決プロセスに影響を与える可能性があります。プロキシ サーバーの使用方法や DNS との関連付け方法には、次のものがあります。
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DNSクエリのキャッシュ: プロキシ サーバーはキャッシュ DNS サーバーとして機能し、DNS レコードを一時的に保存して、権威ネーム サーバーの負荷を軽減します。
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フィルタリングとコンテンツブロック: プロキシは DNS ベースのコンテンツ フィルタリングを実装し、ドメイン名に基づいて特定の Web サイトへのアクセスをブロックできます。
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地理位置情報ベースのルーティング: プロキシ サーバーは DNS を活用して地理位置情報に基づくルーティングを実行し、ユーザーの地理的位置に基づいてユーザーを異なるサーバーに誘導できます。
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透過的プロキシ: 透過プロキシは DNS 要求を傍受して転送し、ユーザーの DNS アクティビティの制御と監視を可能にします。
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プライバシーとセキュリティ: プロキシ サーバーは、暗号化されたチャネル (DoH または DoT) を介して DNS クエリをルーティングするために使用でき、プライバシーを強化し、盗聴から保護します。
関連リンク
ドメイン ネーム システム (DNS) の詳細については、次のリソースを参照してください。
DNS はインターネット ナビゲーションのバックボーンとして機能し、世界中の Web サイトやサービスへのシームレスなアクセスを保証するため、すべてのインターネット ユーザーと Web サイト所有者にとって DNS を理解することが不可欠であることを覚えておいてください。
