DNS와 CDN

DNS (Domain Name System) 란?

 

 

 

사람이 읽기 쉬운 도메인 이름(예: google.com)을 컴퓨터가 이해하는 IP 주소(예: 142.250.190.46) 로 변환해 주는 인터넷 전화번호부 시스템

 

웹 브라우저에 주소를 입력할 때 이 시스템을 통해 원하는 웹사이트의 실제 위치를 찾아 연결해 준다.

 

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DNS 의 구조

 

• 루트 DNS 서버 (Root DNS Server): .
  • DNS 트리의 꼭대기. 모든 도메인 탐색의 출발점이다.
  • 전 세계에 분포되어 있으며, 하위(TLD) 서버들의 주소 목록을 관리한다.
• 최상위 도메인 서버 (TLD, Top-Level Domain): .com, .net, .kr 등
  • 도메인의 성격이나 국가를 나타내는 카테고리이다.
  • .com을 담당하는 TLD 서버는 전 세계의 모든 .com 사이트의 진짜 주인(책임 서버) 연락처를 알고 있다.
• 책임 DNS 서버 (Authoritative DNS Server): google, naver 등
  • 도메인 소유자(서비스 제공자)가 직접 관리하는 서버이다.
  • 최종적으로 도메인에 매핑되는 실제 IP 주소를 가지고 있다.
   

 

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DNS의 동작 과정

 

1. 사용자가 브라우저에 주소(www.google.com)를 입력한다. 
2. PC의 네트워크 설정에 등록된 Local DNS 서버(기지국 DNS 서버)에게 "www.google.com"에 대한 IP 주소를 요청한다.
3. Local DNS에 해당 IP 주소가 없다면 다른 DNS 서버들과 통신(DNS 쿼리)을 시작한다.
4. 우선 Root DNS 서버(루트네임 서버)에 IP 주소를 요청한다.
5. Root DNS 서버에서 다음 단계의 주소를 알려주면 com 도메인을 관리하는 TLD DNS 서버(최상위 도메인 서버)에 요청을 한다.
6. TLD DNS 서버에서 다음 단계의 주소를 알려주면 Authoritative DNS 서버에 요청을 한다. 
7. AuthoritativeDNS 서버에는 해당 도메인의 IP 주소가 있기 때문에 Local DNS에 IP 주소를 반환해준다.
8. 이를 수신한 Local DNS는 IP 주소를 캐싱을 하고 이후 다른 요청이 있을시 응답할 수 있도록 IP 주소 정보를 단말(PC)에 전달해 준다.

 

※ 한 번에 답을 얻는 게 아니라, "위임"을 통해 꼬리에 꼬리를 물고 찾아가는 방식을 재귀적 쿼리(Recursive Query)라고 부른다.

 

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DNS Caching

한 번 알아낸 도메인의 IP 주소를 일정 기간 동안 메모리에 저장해 두고 재사용하는 기술

 

• 브라우저 캐시: 크롬, 사파리 등이 자체적으로 IP를 임시 기억한다.
• OS 캐시: 운영체제(Windows, Mac) 내부 파일(hosts)이나 DNS 클라이언트 서비스가 기억한다.
• Local DNS 캐시: 통신사(KT, SKT) 기지국 서버가 다른 사람들을 위해 기억해 둔다.

 

캐시된 정보에는 유통기한(TTL)이 있고 TTL(예: 3600초)이 지나면 캐시는 삭제되고, 다음 접속 시 다시 DNS 트리를 탐색하여 최신 IP를 갱신한다.

 

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CDN(Content Delivery Network)이란?

전 세계에 캐시 서버(Edge Server)를 분산 배치해, 사용자와 가장 가까운 곳에서 콘텐츠를 전송하는 네트워크 기술이다.

 

이미지나 동영상 등을 멀리 있는 원본 서버에서 매번 가져오지 않고, 가까운 서버에 미리 저장(캐싱)해 두어 웹사이트 로딩 속도를 획기적으로 높인다.

 

 

CDN 연계 원리

• 대형 서비스들은 일반적으로 DNS의 CNAME(Canonical Name, 별칭) 레코드를 활용하여 사용자의 접속 요청을 원본 서버가 아닌 CDN 네트워크로 유도하는 방식으로 연계된다.
• 사용자가 웹 브라우저에 도메인(예: www.example.com)을 입력하면, PC는 Local DNS를 통해 해당 도메인에 대한 IP 주소 탐색을 시작한다.
• 이때 도메인의 책임 DNS 서버(Authoritative DNS)는 원본 서버의 실제 IP 주소(A 레코드)를 바로 반환하지 않고, 미리 설정해 둔 CDN 업체의 도메인 주소(CNAME)를 응답으로 반환한다.
• Local DNS는 안내받은 별칭(CNAME)을 바탕으로 CDN 업체가 운영하는 전용 DNS 서버에 다시 IP 주소를 질의한다.
• 질의를 받은 CDN DNS 서버는 접속을 요청한 사용자의 현재 IP 주소(위치)와 네트워크 상태를 분석한 뒤, 가장 가깝고 응답이 빠른 최적의 '엣지 서버 IP 주소'를 최종적으로 반환한다.
• 결과적으로 사용자는 멀리 떨어진 원본 서버가 아닌, 자신의 위치에서 가장 가까운 엣지 서버와 직접 통신하여 초고속으로 콘텐츠를 응답받게 된다.