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公開：2024-06-05

DNSサーバーとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

DNSサーバーとは

DNSサーバーとはドメイン名をIPアドレスに変換するサービスを提供するサーバーのことです。人間にとって覚えやすいドメイン名を、コンピュータが理解できるIPアドレスに変換することで、インターネット上の通信を可能にしています。

DNSは「Domain Name System」の略称で、ドメイン名とIPアドレスの対応関係を管理するシステムの名称になります。このシステムによって、ユーザーはドメイン名を使ってウェブサイトにアクセスできるようになるのです。

DNSサーバーは世界中に数多く存在しています。それぞれのサーバーが協力し合うことで、ドメイン名とIPアドレスの対応関係を効率的に管理しているのが特徴です。

DNSサーバーには「コンテンツサーバー」「キャッシュサーバー」「フルサービスリゾルバ」など、役割に応じたいくつかの種類が存在します。これらが連携することで、ドメイン名の解決を迅速に行うことが可能となります。

また、DNSサーバーはドメイン名の登録や管理にも関わっています。ドメイン名を新しく登録する際にはDNSサーバーに情報を登録する必要があります。登録された情報を元に、ドメイン名とIPアドレスの対応関係が管理されることになります。

DNSサーバーの仕組みと動作原理

DNSサーバーに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• DNSサーバーの階層構造とドメイン名の分散管理
• DNSサーバーによるドメイン名の解決手順
• DNSキャッシュによる名前解決の高速化

DNSサーバーの階層構造とドメイン名の分散管理

DNSサーバーはルートサーバー、トップレベルドメインサーバー、各ドメインのDNSサーバーという階層構造になっています。この階層構造によって、ドメイン名の管理を分散させ、効率的な名前解決を実現しているのです。

それぞれのDNSサーバーは自身が管理するドメインの情報のみを保持しています。これにより、全てのドメイン情報を一つのサーバーで管理する必要がなくなり、負荷分散と冗長化を図ることができます。

トップレベルドメインサーバーは「.com」や「.jp」などのトップレベルドメインを管理しています。各ドメインのDNSサーバーは個別のドメイン名に関する情報を管理する役割を担っています。

DNSサーバーによるドメイン名の解決手順

ドメイン名を使ってウェブサイトにアクセスする際、DNSサーバーがドメイン名をIPアドレスに変換する必要があります。この変換プロセスを「名前解決」と呼び、複数のDNSサーバーが関与します。

まず、クライアントのパソコンは自身が設定されているDNSサーバーに対して、ドメイン名の問い合わせを行います。問い合わせを受けたDNSサーバーは必要に応じて他のDNSサーバーに問い合わせを転送し、IPアドレスを取得します。

問い合わせはルートサーバー、トップレベルドメインサーバー、各ドメインのDNSサーバーの順に行われます。最終的に、目的のドメイン名に対応するIPアドレスが取得できると、クライアントはそのIPアドレスを使ってウェブサーバーにアクセスできるようになります。

DNSキャッシュによる名前解決の高速化

DNSサーバーは一度名前解決したドメイン名とIPアドレスの対応関係を一定期間キャッシュとして保持しています。これにより、同じドメイン名の問い合わせがあった場合、再度名前解決を行う必要がなくなります。

キャッシュを活用することで、名前解決にかかる時間を大幅に短縮できます。ただし、キャッシュの有効期限が切れたり、ドメイン名とIPアドレスの対応関係が変更された場合は再度名前解決を行う必要があるのです。

また、DNSサーバー自身がキャッシュを持つだけでなく、クライアント側のパソコンやウェブブラウザもキャッシュを持っています。これらのキャッシュも名前解決の高速化に寄与しています。

DNSサーバーの種類と役割

DNSサーバーに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• コンテンツサーバーとゾーン情報の管理
• キャッシュサーバーとフルサービスリゾルバの違い
• 権威DNSサーバーと非権威DNSサーバーの役割

コンテンツサーバーとゾーン情報の管理

コンテンツサーバーは特定のドメインに関する権威情報を保持しているDNSサーバーのことです。コンテンツサーバーが管理する情報は「ゾーン」と呼ばれ、ドメイン名とIPアドレスの対応関係などが含まれます。

ゾーン情報は管理者によって設定され、コンテンツサーバーに登録されます。DNSシステムにおいて、コンテンツサーバーは重要な役割を担っており、ゾーン情報の正確性と整合性を保つ必要があります。

コンテンツサーバーは問い合わせに対して権威のある回答を返すことができます。また、セカンダリDNSサーバーと呼ばれるバックアップ用のサーバーを設置し、冗長性を確保することもあります。

キャッシュサーバーとフルサービスリゾルバの違い

キャッシュサーバーとフルサービスリゾルバはどちらもクライアントからの問い合わせに応答するDNSサーバーですが、その役割に違いがあります。キャッシュサーバーは他のDNSサーバーから取得した情報をキャッシュとして保持し、応答に利用します。

一方、フルサービスリゾルバはキャッシュを持つ以外に、再帰的な名前解決を行う機能を持っています。クライアントからの問い合わせに対し、必要に応じて他のDNSサーバーに問い合わせを行い、最終的な応答を返すことができるのです。

一般的に、インターネットサービスプロバイダ(ISP)が提供するDNSサーバーはフルサービスリゾルバとして機能します。これにより、ユーザーは自身でDNSサーバーを用意しなくても、インターネットにアクセスできるようになっています。

権威DNSサーバーと非権威DNSサーバーの役割

権威DNSサーバーは特定のドメインに関する情報を保持し、そのドメインについて権威のある応答を返すことができるサーバーです。コンテンツサーバーは権威DNSサーバーの一種と言えます。

非権威DNSサーバーは他のDNSサーバーから情報を取得し、キャッシュとして保持するサーバーのことを指します。キャッシュサーバーやフルサービスリゾルバは非権威DNSサーバーに分類されます。

権威DNSサーバーと非権威DNSサーバーはDNSシステムにおいて相互に連携しています。非権威DNSサーバーは権威DNSサーバーから情報を取得し、クライアントからの問い合わせに応答します。これにより、効率的な名前解決が実現されているのです。

DNSサーバーのセキュリティと課題

DNSサーバーに関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• DNSキャッシュポイズニングとその対策
• DNSの暗号化とDNSSECの役割
• DNSサーバーの可用性と冗長化の重要性

DNSキャッシュポイズニングとその対策

DNSキャッシュポイズニングは攻撃者が偽の情報をDNSサーバーのキャッシュに書き込むことで、ユーザーを偽のウェブサイトに誘導する攻撃手法です。この攻撃により、機密情報の窃取やマルウェアの感染などの被害が生じる可能性があります。

DNSキャッシュポイズニングを防ぐためにはDNSサーバーのソフトウェアを最新の状態に保ち、既知の脆弱性に対処することが重要です。また、DNSサーバーへのアクセス制御を適切に設定し、信頼できないネットワークからのアクセスを制限することも有効な対策となります。

さらに、DNSSECと呼ばれる技術を導入することで、DNSの応答の完全性を検証できるようになります。これにより、DNSキャッシュポイズニングによる被害を防ぐことが可能になるのです。

DNSの暗号化とDNSSECの役割

DNSの通信はデフォルトでは平文で行われるため、傍受や改ざんのリスクがあります。この問題に対処するため、DNSの暗号化技術が開発されています。代表的なものに、DNS over TLS(DoT)やDNS over HTTPS(DoH)などがあります。

これらの技術を用いることで、DNSの通信を暗号化し、プライバシーの保護と通信の完全性を確保することができます。ただし、暗号化によるオーバーヘッドが生じるため、パフォーマンスへの影響を考慮する必要があります。

また、DNSSECはDNSの応答に電子署名を付与することで、応答の完全性を検証できる技術です。DNSSECを導入することで、DNSキャッシュポイズニングを防ぐことができるだけでなく、ドメイン名の所有者の正当性も確認できるようになります。

DNSサーバーの可用性と冗長化の重要性

DNSサーバーはインターネットの重要なインフラストラクチャーであり、その可用性は非常に重要です。DNSサーバーが停止すると、ドメイン名の解決ができなくなり、ウェブサイトやメールなどのサービスが利用できなくなる可能性があります。

DNSサーバーの可用性を確保するためには冗長化が欠かせません。複数のDNSサーバーを用意し、負荷分散や故障時の自動切り替えを行うことで、システムの可用性を高めることができます。

また、DNSサーバーのモニタリングを行い、異常の早期発見と迅速な対応を行うことも重要です。定期的なバックアップの実施や、ディザスタリカバリ対策の策定なども、DNSサーバーの可用性を維持するために必要な取り組みと言えるでしょう。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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