みなさんが普段ブラウザを使ってWebサイトを閲覧するときは、URLを入力していますよね。
しかし、本当はURLだけでは直接インターネット上のWebサイトに接続することはできません。
Webサイトに接続するためには、必ずIPアドレスが必要となります。
この課題を解決する仕組みがDNSです。
今回は、一見複雑でややこしいと思われていることも多い、DNSとDNSサーバーの仕組みについてわかりやすく解説します。
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目次
DNSとは
DNSとは、どういったものでどんな役割を果たしているのでしょうか。
まずはDNSに関連するキーワードであるドメイン名とIPアドレスや、DNSの概要について確認しておきましょう。
ドメイン名とIPアドレス
DNSを説明する上で避けて通ることのできないものが2つあります。
それは、「ドメイン名」と「IPアドレス」です。
ドメイン名
ドメイン名とは、「aaa.bbb.com」のような文字列で表されるもののことをいいます。
私達のサイトでいうと「winserver.ne.jp」がドメイン名ですね。
URLもドメイン名になります。
ドメインについて詳しくはこちらの記事をご覧ください。
IPアドレス
IPアドレスとは、「203.137.1.214」のような数字で表されるもののことをいいます。。
実は、ネットワークに接続される機器には、（例外もありますが）全てこのIPアドレスが割り当てられています。
Webサイトが設置されているコンピュータにもIPアドレスが割り当てられています。
IPアドレスについて詳しくはこちらの記事をご覧ください。
DNSとは
普段、私達が実際にWebサイトへアクセスする際は、ブラウザでIPアドレスを入力することはほとんどなく、ドメイン名を入力していますよね？
実は、このドメイン名だけでは、接続先のコンピュータを特定することは出来ないのです。
ネットワークに接続される機器には、IPアドレスが割り当てられてられているとお伝えしましたが、接続先のコンピュータを特定するためには、必ずIPアドレスが必要となります。
ここで、大きな役割を果たしているのが今回のテーマとなる「DNS」です。
DNSとは、「Domain Name System」の頭文字からきています。
このDNSは、「IPアドレスとドメイン名の変換」、即ち「名前解決」を行っています。
これにより、ブラウザにドメイン名を入力するだけで、DNSがドメイン名をIPアドレスに変換してくれ、接続先のコンピュータを特定し、Webサイトに接続できるようになっているのです。
DNSがなかったらどうなる？
DNSはIPアドレスとドメイン名の変換を行っていると説明しました。
Googleなら「google.com」、YouTubeなら「youtube.com」、Yahoo!なら「yahoo.co.jp」など、ドメイン名からWebサイトへ簡単にアクセスすることができます。
では、もしDNSがなかったらどうなるのでしょうか？
以下のようなケースが考えられます。
- ドメイン名を使ったネットワーク接続が使えなくなる
- WebサイトなどはすべてIPアドレスで接続するようになる
つまり、前述した「google.com」などのドメイン名を用いてWebサイトへアクセスすることができず、「xxx.xxx.xxx.xxx」という形式のIPアドレスを用いてWebサイトへアクセスすることになるのです。
しかし、このように単なる数字の羅列であるIPアドレスを覚えておくことは非常に困難であり、現実的ではありません。
こうした点を考えても、DNSはもはや不可欠な存在であると言えます。
DNSサーバー
DNSサーバーってなに？
ここまでDNSについて説明してきました。
では、DNSサーバーって何？と思われた方もいるでしょう。
DNSサーバーとは、ドメイン名とIPアドレスの変換する仕組み、すなわちDNSの機能を提供するサーバーのことをいいます。
DNSサーバーの階層
DNSサーバーは、階層化されています。
最上位にあるDNSサーバーのことを「ルートサーバー」といいます。
このルートサーバー（DNS）は、「com」「jp」といった一階層下のトップレベルドメインのIPアドレスを管理しています。
更に1つ下の階層のDNSでは、「co.jp」などのIPアドレスを管理しています。
以降、下の階層は、自分より1つ下の階層にあるDNSサーバーのことを管理しています。
文章にすると難しいですね。階層の仕組みについては、次章で詳しく見ていきます。
DNSの名前解決のしくみ
「ドメイン名とIPアドレスの変換を行う」というDNSの役割は、インターネットでは欠かせないものです。
前章では、DNSサーバーと階層について説明しましたが、では実際に、この名前解決はどういった仕組みになっているのでしょうか。
名前解決の流れ
DNSを使って名前解決を行う場合は、以下のような流れで行います。
①同じドメイン内での解決
端末「aa.sub.domain.com」から「bb.sub.dommain.com」の名前解決を行う場合、同じドメインにあるDNSサーバーのみで名前解決を行うことができます。
②上位ドメインに問い合わせる
今度は、端末「aa.sub.domain.com」から上位ドメインの「bb.dommain.com」の名前解決を行う場合です。
こういった場合、最初の「sub.domain.com」のDNSサーバーは、上位ドメイン「domain.com」のDNSサーバーに問い合わせを転送します。
そして回答を「domain.com」のDNSサーバーから受け取ります。
③ルートドメインに問い合わせる
①②のいずれでも解決できない場合、たとえば「yahoo.co.jp」に問い合わせるといったケースでは、世界中に13クラスタあるルートサーバーに問い合わせます。
先ほども説明したとおり、ルートサーバーは、DNSサーバーの最も上位に位置するものです。
正引きと逆引き
DNSとは、「IPアドレスとドメイン名を変換」するものと説明をしてきましたが、もう少し深掘りしていきましょう。
DNSには、大きく分けて2つの種類があります。
正引き
ドメイン名→IPアドレスに変換
逆引き
IPアドレス→ドメイン名に変換
このように、DNSには正引きと逆引きの2種類が存在します。
この2つを組み合わせることで、ドメイン名とIPアドレスの相互変換を実現しています。
DNSレコードとは
DNSの概要と名前解決の仕組みがわかったところで、実際にDNSサーバーを構成している要素について見ていきましょう。
DNSサーバーの構成要素
DNSサーバーは、大きく分けて以下の2つの構成から成り立っています。
ゾーン
正引き、逆引きのゾーン
レコード
ゾーン内で、各端末のドメイン名とIPアドレスの組み合わせ情報を持っている。
DNSレコードの種類とは
ゾーン内の各レコードには役割に応じていくつかの種類があります。
| レコード名 | 役割 | 備考 |
|---|---|---|
| Aレコード | ホスト名に対応するIPアドレスを指定 | |
| PTRレコード | IPアドレスに対応するホスト名を指定 | |
| AAAAレコード | Aレコードと役割は同じだが、IPv6アドレスを指定 | |
| SOAレコード | ドメインの管理情報を指定 | |
| NSレコード | ゾーンのネームサーバーを指定 | |
| MXレコード | ドメインのメールサーバーを指定 | メールサーバがない場合は不要 |
| CNAMEレコード | ドメインやホスト名の別名を指定 | |
| TXTレコード | テキスト情報を指定 | |
| SPFレコード | メールがなりすましでないことを証明するためのレコード。 | メールサーバがない場合は不要 |
| SRVレコード | Active Directoryで使用 | Active Directoryを使わない場合は不要 |
ドメイン登録サービスとしては、「お名前.com」や「ムームードメイン」「バリュードメイン」などが有名です。
これらのサイトでドメインを取得した場合、提供者から渡される管理画面上でDNSサーバーの設定を行うことが可能となります。
DNSサーバーの設定を行う際、前述したDNSレコードの設定を誤ると、ドメイン名とIPアドレスの名前解決が正しく行われず、Webサイトへアクセスすることはできなくなります。
DNSレコードの理解は必須と言えますので、きちんと覚えておきましょう。
まとめ
かつて、DNSがなかった頃は、通信を行う場合はIP端末を直接打ち込むか、各端末にIPアドレスとホスト名の紐付きが書かれたファイルを置く必要がありました。（hostsファイル）
しかし、「IPアドレスとドメイン名を変換する」DNSの仕組みは、こういった問題を解消する非常に画期的なものでした。
DNSは、一見とても複雑な仕組みに思えますが、「基本は自分のドメインは自分で解決する」「出来ない場合は上位のDNSサーバーに問い合わせる」といった2つの考えに基づいた比較的シンプルなものです。
IPアドレスとドメインを名前解決するDNS、DNSサーバーは、IT分野では欠かせない技術です。
しっかりと理解しておくようにしましょう。
