DNS の仕組みと名前解決

DNS とは

DNS（Domain Name System）は、ドメイン名（例：example.com）を IP アドレス（例：93.184.216.34）に変換するシステムです。「インターネットの電話帳」とも呼ばれます。

人間は google.com のような名前を覚えやすいですが、コンピュータ間の通信には IP アドレスが必要です。DNS がその橋渡しをします。

DNS の階層構造

DNS はツリー状の階層構造を持ちます。

.（ルートドメイン）
├── com
│   ├── google（google.com）
│   └── example（example.com）
├── jp
│   ├── co
│   │   └── yahoo（yahoo.co.jp）
│   └── ac
│       └── kyoto-u（kyoto-u.ac.jp）
└── net
    └── ...

名前解決の仕組み（再帰的クエリ）

www.example.com にアクセスする際の流れを追います。

① ブラウザがキャッシュを確認
   └ キャッシュなし
② OSのスタブリゾルバが フルサービスリゾルバ（キャッシュDNS）に問い合わせ
③ フルサービスリゾルバがルートDNSサーバに問い合わせ
   └ 「.com を管理するサーバを教えて」→ TLD DNSサーバのアドレスを返す
④ TLD DNS（.com）に問い合わせ
   └ 「example.com を管理するサーバを教えて」→ 権威DNSサーバのアドレスを返す
⑤ 権威DNSサーバ（example.com）に問い合わせ
   └ 「www.example.com は 93.184.216.34」→ A レコードを返す
⑥ ブラウザが 93.184.216.34 に接続

DNS レコードの種類

レコード	意味	例
A	ドメイン → IPv4 アドレス	`example.com → 93.184.216.34`
AAAA	ドメイン → IPv6 アドレス	`example.com → 2606:2800:...`
CNAME	ドメイン → 別のドメイン（エイリアス）	`www.example.com → example.com`
MX	メールサーバのアドレス	`mail.example.com`
TXT	テキスト情報（SPF, DKIM など）	`"v=spf1 include:..."`
NS	権威 DNS サーバのアドレス	`ns1.example.com`

TTL（Time To Live）

DNS レコードにはキャッシュの有効期限 TTL（秒単位）が設定されています。

www.example.com  300  IN  A  93.184.216.34
                 ^^^
                 TTL: 300秒（5分間キャッシュ有効）

TTL が短いと変更が素早く反映される代わりに DNS サーバへの問い合わせが増えます。

コマンドで確認する

# Aレコードを確認
dig example.com A

# 逆引き（IPアドレス → ドメイン名）
dig -x 93.184.216.34

# 特定のDNSサーバに問い合わせ（8.8.8.8 = Google DNS）
dig @8.8.8.8 example.com

# Windowsの場合
nslookup example.com

DNS とセキュリティ

DNSキャッシュポイズニング

偽の DNS 応答をキャッシュに書き込み、ユーザを偽サイトに誘導する攻撃。DNSSEC による署名検証で対策します。

DNS over HTTPS（DoH）

DNS クエリを HTTPS で暗号化し、通信経路での盗聴・改ざんを防ぐ技術。モダンなブラウザで標準採用が進んでいます。

まとめ

DNS は名前（ドメイン）→ IP アドレスの変換システム
ルート → TLD → 権威 DNS のツリー構造で管理
A/CNAME/MX/TXT などのレコードタイプを把握しておく
TTL を意識してインフラ変更計画を立てる（低 TTL → 変更 → 元に戻す）